Дислокационные механизмы формирования зародыша

Зародышами, из которых постепенно формируются центры рекристаллизации, могут быть отдельные наиболее совершенные и хорошо оформленные ячейки и субзерна в деформированном металле, которые растут за счет окружающих ячеек и субзерен.

С ростом степени деформации, ячеистая и субзеренная структуры совершенствуются и поэтому число зародышей рекристаллизации возрастает.

Из двух механизмов укрупнения субзерен, большую роль в формировании центров рекристаллизации, по-видимому, играет механизм коалесценции. Это, в частности следует из прямых наблюдений за зарождением рекристаллизованных зерен в фольгах, отжигавшихся в колонне высоковольтного электронного микроскопа.

При групповой коалесценции исчезновение отдельных малоугловых границ приводит к постепенному образованию высокоугловой границы окружающей участок слившихся субзерен, который и является центром рекристаллизации.

В одной из работ показано, что такой центр в алюминии растет вначале из-за присоединения соседних субзерен путем коалесценции, затем вследствие коалесценции и миграции его границ и, наконец, механизм коалесценции субзерен полностью сменяется механизмом миграции высокоугловой границы в сторону деформированной матрицы.

При реализации любого из рассмотренных механизмов зародышеобразования ведущую роль играют диффузионные процессы, в частности переползание дислокаций, объемная диффузия, необходимая для поворота субзерен, и др.

Поэтому образование центров рекристаллизации — термически активируемый процесс, ускоряющийся с ростом температуры.

Возврат, предшествующий рекристаллизации, влияет на зародышеобразование, причем влияние это двойственное.

Отдых всегда должен в той или иной степени затруднять зарождение центров рекристаллизации, так как уменьшение концентрации вакансий при отдыхе замедляет диффузионные процессы, контролирующие скорость формирования центров рекристаллизации.

«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…

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….

Изменение физических свойств при отжиге

Электросопротивление изменяется при отжиге сложным образом. У многих деформированных металлов и неупорядоченных твердых растворов электросопротивление в значительной степени восстанавливается при дорекристаллизационном отжиге. Первичная рекристаллизация окончательно снимает деформационный прирост электросопротивления.  Принято считать, что с повышением температуры рекристаллизационного отжига электросопротивление снижается (если при наклепе оно возрастало). Но справочные данные не согласуются с этим представлением. У меди, никеля,…