Нагартованный металл: влияние обработки на свойства

Нагартованное состояние получают за счёт пластической деформации металла, обычно в холодном состоянии. При таком воздействии в структуре накапливаются дефекты кристаллической решётки, возрастает сопротивление дальнейшей деформации, а механические свойства меняются в зависимости от материала и степени обработки. Нагартовка относится к деформационному упрочнению, а не к термическому процессу.

Как формируется нагартованное состояние и что происходит со структурой металла?

Во время пластической деформации зёрна и участки кристаллической решётки изменяют взаимное положение. В металле увеличивается плотность дислокаций, возникают локальные и остаточные напряжения, формируется направленность структуры. Дальнейшее перемещение дислокаций затрудняется, поэтому материал обычно оказывает большее сопротивление последующей пластической деформации.

Для большинства деформируемых металлических материалов результатом становится повышение прочности и твёрдости при одновременном снижении пластичности. Изменение не является одинаковым для всех сплавов: на него влияют химический состав, исходное состояние, характер деформации и её степень. Поэтому термин описывает способ формирования состояния, но сам по себе не задаёт конкретные значения механических характеристик.

• основа состояния, пластическая деформация, а не нагрев и выдержка;
• структурный эффект, накопление дислокаций и остаточных напряжений;
• типичная тенденция, увеличение сопротивления деформации и твёрдости;
• сопутствующая особенность, уменьшение запаса пластичности по сравнению с менее упрочнённым состоянием;
• результат зависит от конкретного металла, сплава, исходной структуры и степени деформации;
• при последующем нагреве или иной обработке сформированное состояние может частично или полностью измениться.

В каких видах продукции встречается это состояние поставки?

В переданных категориях нагартованное состояние связано с лентой рессорно-пружинной и алюминиевой трубой. Для каждой позиции состояние поставки рассматривается вместе с материалом, геометрией, способом изготовления и требованиями к дальнейшей операции, поскольку одинаковое обозначение не отменяет различий между конкретными изделиями.

У ленты рессорно-пружинной деформационное упрочнение характеризует состояние материала после пластической обработки. Для алюминиевой трубы оно также указывает на результат деформационного воздействия, однако особенности поведения изделия при формообразовании, резке или соединении зависят от сплава и технологии изготовления трубы.

Таблица показывает общий принцип сопоставления, а не заменяет требования к конкретной марке и изделию. Для ленты определяющими могут быть особенности плоского проката и направления деформации, для трубы, сочетание состояния металла с формой и размерами поперечного сечения.

Когда выбирать нагартованное состояние для ленты или алюминиевой трубы?

Его выбирают, когда в поставляемом изделии требуется сохранить результат пластического упрочнения, а дальнейшая операция не предполагает значительного формоизменения, способного изменить исходные свойства. Для ленты рессорно-пружинной это означает оценку совместимости состояния с последующей гибкой и другими операциями деформации. Чем интенсивнее предполагаемое формообразование, тем существеннее влияние исходной пластичности, остаточных напряжений и возможного пружинения.

Для алюминиевой трубы выбор связывают с назначенной технологической последовательностью. При гибке, развальцовке, резке или соединении локальные участки могут деформироваться или нагреваться, поэтому состояние поставки рассматривают вместе с требованиями к конкретному процессу. Если после поставки предусмотрена термическая либо интенсивная пластическая обработка, исходный эффект нагартовки может измениться, и это учитывают при согласовании изделия с технологией.