Температурный порог рекристаллизации металлов

Справедливость формулы иллюстрируется данными таблицы. По правилу А. А. Бочвара можно оценить в первом приближении температурный порог рекристаллизации по известной температуре плавления металла.

Это бывает необходимо, когда нет справочных данных.

Например, можно оценить температуру начала рекристаллизации свинца:
(327 + 273) 0,4 — 273 = — 33°. 

  Температурный порог рекристаллизации металлов (tп.р)

Металл tпл, °С tп.р, °С tп.р/tпл
W 3400 1200 0,4
Ti 1668 450 0,37
Fe 1539 450 0,4
Ni 1455 350 0,36
Cu 1084 200 0,35
Al 660 100 0,4
Zn 419,5 20 0,4

На температуру начала рекристаллизации, кроме степени деформации, времени отжига и примесей, влияют также температура и скорость, деформирования и размер зерна перед деформированием.

С повышением температуры деформирования температура начала рекристаллизации возрастает.

Объясняется это тем, что при более высоких температурах обработки давлением полнее проходят процессы возврата при деформации, меньше накопленная при деформации энергия, т. е. меньше термодинамический стимул рекристаллизации.

Если энергия дефектов упаковки высокая, то полигонизация при горячей деформации может создавать весьма совершенную субзеренную структуру со стабильной сеткой малоугловых границ и рекристаллизация при последующем отжиге сильно затруднится.

С увеличением скорости деформации температура начала рекристаллизации снижается, так как высокоскоростная деформация, например взрывом, создает более высокую общую плотность дислокаций и больший избыток дислокаций одного знака.

Измельчение исходного (до деформации) зерна приводит к понижению температуры начала рекристаллизации, так как в более мелкозернистом металле больше суммарная площадь высокоугловых границ, где зарождаются центры рекристаллизации, и больше накопленная при деформации энергия.

«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…

Анизотропия свойств отожженного металла

В рекристаллизованном металле с хаотично ориентированными кристаллитами векторные свойства отдельных монокристаллов статистически усредняются по всем направлениям в макрообъеме поликристалла. При наличии текстуры рекристаллизации отожженный металл анизотропен. Его анизотропия проявляется тем сильнее, чем совершеннее текстура. Чаще всего анизотропия свойств вредна, но в отдельных случаях требуется получить изделие, в котором какое-то свойство должно быть усилено в определенном…

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…