Подвижность частично сопряженных границ

Подвижность частично сопряженных границ сильно отличается от подвижности высокоугловых границ с произвольной ориентировкой зерен. В очень чистом металле подвижности высокоугловых границ разного типа мало различаются.

По некоторым оценкам, подвижность частично сопряженных границ в чистом металле должна быть даже меньше, чем у произвольных, если считать, что миграция границ происходит путем поочередного перехода атомов от «поедаемого» зерна к растущему. Через более рыхлую произвольную границу облегчен переход атомов вследствие обмена их местами с вакансиями на самой границе.


Зависимость скорости миграции

Зависимость скорости миграции

Зависимость скорости миграции υ при 300 °С произвольных (1) и частично сопряженных (2) высоко угловых границ от содержания олова в зонноочищенном свинце (Ауст и Раттер).


Как показали опыты, примеси тормозят миграцию произвольных границ значительно сильнее, чем миграцию частично сопряженных, причем разница в подвижности возрастает с увеличением содержания примеси.

Так, при содержании 0,003% Sn скорость миграции частично сопряженной границы в свинце при 300 °С на два порядка больше, чем произвольной. Объясняется это тем, что отличаясь более совершенным строением, частично сопряженная граница намного слабее притягивает к себе примесные атомы (равновесная сегрегация примесных атомов на высокоугловой границе обусловлена разницей в строении кристалла на границе и в теле зерна).

Произвольная граница должна тащить за собой атмосферу из примесных атомов и поэтому мигрирует значительно медленнее, чем более чистая граница узлов совпадения.

Таким образом, те зародыши рекристаллизации, ориентация решетки которых по отношению к решетке деформированной матрицы удовлетворяет соотношению Кронберга — Вильсона, обладают наибольшей скоростью роста. Поэтому так часто наблюдаются текстуры рекристаллизации, которые можно геометрически получить из текстур деформации разворотом кристаллов вокруг общей оси на угол, характерный для данного типа решетки.

«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….