ТМО — теория термомеханической обработки

Особую эффективность получения высокопрочной структуры удается достичь, применяя термомеханическую обработку. При этом сохраняется пластичность и значительно повышается вязкость разрушения, особенно при низких температурах эксплуатации металлопродукции. Термомеханическая обработка сплавов (TMO) основана на использовании фазовых превращений, а также точности соблюдения технологических режимов обработки: скорость и температура нагрева, степень и скорость деформации, скорость охлаждения и повторного нагрева. Важной является продолжительность временных отрезков воздействия указанных факторов.

При ТМО режимы обработки выбираются в зависимости от механизма упрочнения за счет: распада пересыщенных твердых растворов с нерекристаллизованной структурой (стареющие сплавы); полиморфного превращения нерекристаллизованной структуры после закалки на мартенсит.

Пониманию сущности процессов, протекающих при пластической деформации и ответственных за формирование механических свойств, способствует знание дислокационных механизмов упрочнения металла. Сопротивление пластической деформации прежде всего определяется напряжением Пайерлса, характеризующего сопротивление движения дислокаций со стороны кристаллической решетки (2.4). Если в плоскости скольжения имеются какие-либо барьеры для движения дислокаций, то они скапливаются и блокируют источники размножения дислокаций. Для возобновления работы источника Франка—Рида необходимо извне приложить все возрастающее по величине напряжение. Это означает, что металл упрочняется.

В ядре дислокации кристаллическая решетка сильно искажена, поэтому является центром локальных напряжений в кристалле, интенсивность которого уменьшается обратно пропорционально расстоянию от нее. Энергия дислокации для разных материалов находится в пределах 3—10 зВ. В недефор-мированном металле дислокации равномерно распределены в виде трехмерной сетки. Из условия равновесия в узлах сетки встречающиеся дислокации должны иметь сумму векторов Бюргерса, равную нулю. В результате взаимодействия точечных дефектов и дислокаций образуются дислокационные сплетения или клубки.