Влияние времени выдержки на размер зерна

С повышением температуры отжига с. з. ц. и л. с. р. увеличиваются. Если оба параметра изменяются в зависимости от температуры в одинаковой степени, то размер зерна при первичной рекристаллизации не должен зависеть от температуры отжига.

Если же с. з. ц. увеличивается с повышением температуры интенсивнее, чем л. с. р., то размер зерна к моменту окончания первичной рекристаллизации должен быть тем меньше, чем выше температура отжига. Оба случая неоднократно наблюдались при отжиге алюминия, алюминиевых сплавов, латуни и других сплавов.

На первый взгляд может показаться, что эти факты не согласуются с обычными представлениями об укрупнении зерна при повышении температуры отжига. Кажущееся противоречие объясняется тем, что выше речь шла о размере зерна к моменту окончания первичной рекристаллизации, а обычно продолжительность отжига превышает длительность первичной рекристаллизации.

В последнем случае укрупнение зерна при повышении температуры отжига объясняется интенсифицированием собирательной рекристаллизации.

На рисунке представлен наиболее типичный характер зависимости размера зерна от температуры отжига при постоянном времени выдержки. Иногда в области высоких температур рост зерна затухает или полностью прекращается с повышением температуры. Причинами ограничения роста зерна могут быть оплавление по границам кристаллитов или приближение среднего размера зерна к толщине образца.


Зависимость размера рекристаллизованного зерна

Зависимость размера рекристаллизованного зерна

Зависимость размера рекристаллизованного зерна алюминия и его сплавов от температуры отжига в течение 1 ч (И. И. Новиков): 1 — Al чистотой 99,7%; 2 — A1 + 1,2% Zn; 3 — Al + 0,6% Mn; 4 — Al + 0,55% Fe.


Влияние времени выдержки на размер зерна

Влияние времени выдержки на размер зерна

Влияние времени выдержки на размер зерна никеля при двух температурах
отжига (И. И. Новиков, И. Л. Рогельберг).


С увеличением продолжительности отжига размер зерна возрастает с затуханием, так как при собирательной рекристаллизации скорость роста постепенно уменьшается и размер зерна приближается к предельному для данной температуры значению.

Если при отжиге получен предельный для данной температуры размер зерна, то его можно увеличить, проводя новый отжиг при более высокой температуре. С повышением температуры облегчается переход атомов с одного зерна на другое.

Кроме того, при повышении температуры отжига могут размываться сегрегации примесных атомов на границах зерен и частично растворяться избыточные фазы, тормозящие миграцию границ во время собирательной 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…

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….