Рост зерен при собирательной рекристаллизации

При отжиге тонких листов, когда размер зерен становится равным толщине листа, их рост замедляется, но зерна еще продолжают расти в плоскости листа. После того как размер зерен в плоскости листа становится в 2 — 3 раза больше его толщины, рост совсем прекращается.

Одной из причин тормозящего действия свободных поверхностей, называемого «эффектом толщины», является образование канавок термического травления в местах выхода границ зерен на эту поверхность.

Канавки образуются при отжиге из-за ускоренного испарения атомов с межзеренных границ и закрепляют границы, как бы «привязывая» их к соответствующим участкам поверхности.

Рост зерен при собирательной рекристаллизации может сильно замедлять текстура, возникающая при первичной рекристаллизации. «Текстурное торможение» обусловлено тем, что границы зерен с небольшой угловой разориентировкой (а именно она характерна для совершенной текстуры) имеют пониженную поверхностную энергию и скорость роста зерна должна быть меньше.

Росту одних зерен за счет аналогичных зерен той же фазы не обязательно должна предшествовать первичная рекристаллизация. 

Этот рост — весьма общий процесс, для которого необходимо лишь неуравновешенное поверхностное натяжение на границах зерен, например из-за их кривизны.

Часто считают, что в литых (недеформированных) металлах укрупнение зерен вследствие роста одних кристаллитов за счет соседних не происходит. Это утверждение справедливо только по отношению к металлам невысокой чистоты, в которых примеси, концентрирующиеся по границам зерен в процессе кристаллизации, мешают миграции границ зерен при отжиге. В чистых литых металлах и однофазных сплавах при отжиге без предварительной деформации зерна могут быстро расти.

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

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…

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…

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,…