Коалесценция субзерен в одном из зерен

Участком, от которого начинается выгибание высокоугловой границы, может быть сравнительно крупное и совершенное субзерно. Образованию выступа может предшествовать также коалесценция субзерен в одном из зерен вблизи его границы.


Схема формирования выступа

Схема формирования выступа

Схема формирования выступа коалесценцией субзерен около высокоугловой границы (С. С. Горелик):

а — до коалесценции;
б — после коалесценции субзерен и миграции участка высокоугловой границы.


Такая коалесценция создает крупный и весьма совершенный по структуре участок, способный к «поеданию» своего окружения.

На рисунке виден светлый выступ на левом зерне, почти полностью свободный от дислокаций.
Справа от него в соседнем зерне видны темные сплетения дислокаций с высокой плотностью. Мигрирующая граница выступа «выметает» эти дислокации.

Выступ отделен от своего зерна довольно резкой границей, левее которой плотность дислокаций высокая. Прорастание почти свободного от дислокаций крупного субзерна в соседнее зерно с повышенной плотностью дислокаций создает в нем зародыш рекристаллизации.


Выступ, образовавшийся при миграции

Выступ, образовавшийся при миграции

Выступ, образовавшийся при миграции участка высокоугловой границы в никеле во время отжига (425 °С, 10 мин) после растяжения на 16%. Электронная микрофотография, фольга. X10 000 (Бейли и Хирш).


Механизм зарождения рекристаллизованных зерен путем вызванной наклепом миграции отдельных участков (размером порядка 1 мкм) уже существующей высокоугловой границы наблюдали в алюминии, меди, серебре, никеле и железе после малых и средних деформаций.

После больших деформаций основным становится другой механизм зарождения рекристаллизованных зерен, связанный не с выгибанием существующих, а с образованием новых высокоугловых границ.

«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…

Фестонистость

Наибольший вред текстура рекристаллизации приносит в том случае, когда листы или ленты предназначаются для глубокой вытяжки. Холоднокатаный лист или ленту перед штамповкой отжигают. Если при отжиге возникает достаточно совершенная текстура рекристаллизации, то лист становится анизотропным. В этом легко убедиться, вырезая плоские образцы для растяжения под разным углом к направлению прокатки. Схема вырезки разрывных образцов Схема…

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….