Средняя плотность дислокаций при увеличении степени деформации

При степенях деформации примерно 5 — 10% у многих металлов и сплавов начинает формироваться ячеистая структура: сплетения дислокаций связываются между собой, образуя размытые объемные границы областей, внутри которых плотность дислокаций сравнительно невелика.

Эти области называют ячейками.

Размер ячеек — порядка 1 мкм, а толщина их границ — десятые доли микрона. С повышением степени деформации ячеистая структура становится более ярко выраженной.

Границы ячеек делаются более узкими и из объемных стремятся превратиться в плоские. Ячейки полностью оконтуриваются границами, и внутри ячеек остается совсем мало дислокаций. Хорошо оформленные ячейки с плоскими стенками обычно называют субзернами и структуру соответственно называют субзеренной.


Ячеистая структура ромоциркониевой бронзы

Ячеистая структура ромоциркониевой бронзы

Ячеистая структура ромоциркониевой бронзы (0,33% Сr, 0,07% Zr) после растяжения на 5%. Электронная микрофотогоафия, фольга. Х12 000 (В. М. Розенберг, А. И. Новиков).


Средняя плотность дислокаций при увеличении степени деформации возрастает в результате роста их плотности в сплетениях на границах, а не внутри ячеек.

Размер ячеек с увеличением степени деформации уменьшается слабо, особенно в области средних и больших деформаций. Обычно он находится в пределах 0,3 — 3 мкм. Из-за избытка в границах дислокаций одного знака соседние ячейки и субзерна разориентированы на углы, находящиеся в интервале от нескольких секунд до нескольких градусов.

В образовании ячеистой структуры большую роль играют процессы поперечного скольжения и переползания дислокаций. Поэтому при высоких температурах деформирования образуется более совершенная ячеистая структура с ячейками большего размера.

«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков

Рекристаллизационный отжиг

Рекристаллизационный отжиг подразделяют на полный, неполный и текстурирующий. Полный рекристаллизационный отжиг, обычно называемый просто рекристаллизационным — одна из наиболее широко применяемых операций термообработки. Рекристаллизационный отжиг используют в промышленности как первоначальную операцию перед холодной обработкой давлением (для придания материалу наибольшей пластичности), как промежуточный процесс между операциями холодного деформирования (для снятия наклепа) и как окончательную (выходную) термическую…

Оптимальный режим рекристаллизационного отжига

Оптимальный режим отжига можно выбрать по графикам температурной зависимости свойств (смотрите Влияние температуры отжига и Влияние температуры часового отжига). Так, для восстановления пластичности меди можно рекомендовать часовой отжиг при 500 — 700 °С (смотрите Влияние температуры часового отжига). Верхняя температурная граница отжига выбрана ниже температуры перегрева (~800 °С), а нижняя — с некоторым превышением tкp…

Выбор режимов дорекристаллизационного и рекристаллизационного отжига

Основные параметры отжига наклепанных металлов и сплавов — температура и продолжительность. Они определяют характер и полноту структурных изменений при отжиге, а также свойства металла и сплава после отжига. В отдельных случаях, которые будут рассмотрены ниже, важную роль играют также скорость нагрева до температуры отжига и скорость охлаждения с этой температуры. Режим отжига каждого металла и…

Текстурованная трансформаторная сталь

Важным примером промышленного материала, в котором текстура рекристаллизации полезна, может служить трансформаторная сталь. Стальной лист в сердечнике трансформатора непрерывно перемагничивается. Около 0,4% общего расхода электроэнергии теряется на нагревание сердечников трансформаторов. Высокий к. п. д. трансформаторов обеспечивается минимальными потерями на перемагничивание вдоль направления магнитопровода. Трансформаторная сталь содержит 2,8 — 3,5% Si и минимально возможное количество углерода….

Упрочнение при дорекристаллизационном отжиге

Давно было замечено, что при низкотемпературном отжиге некоторых металлов и сплавов до начала рекристаллизации значительно повышаются твердость, предел прочности и особенно пределы текучести и упругости. У каждого из таких материалов имеется своя оптимальная температура отжига, при которой упрочнение максимально. Максимальный прирост предела упругости (Δσ/σ ) после дорекристаллизационного получасового отжига при оптимальной температуре (tопт) (Э. Н….