Зональная разнозернистость и критическая деформация

Зональная разнозернистость, не связанная с критической деформацией, может возникать из-за того, что в отдельных зонах изделия деформированная матрица стабилизирована против первичной рекристаллизации.

Такую стабилизацию вызывают прежде всего дисперсные частицы избыточных фаз. Эти частицы сильно тормозят миграцию малоугловых границ и не дают субзернам превратиться в зародыши рекристаллизации. В результате число центров первичной рекристаллизации оказывается резко уменьшенным.

Зерна же из этих центров растут сравнительно легко, так как высокоугловые границы значительно слабее сдерживаются дисперсными частицами, чем малоугловые.

Дисперсные частицы избыточных фаз образуются при выделении из пересыщенного твердого раствора во время горячей деформации и другими путями. Они эффективны только тогда, когда не растворяются при нагревах до температуры отжига.

Другая причина стабилизации деформированной матрицы — возврат в процессе горячей деформации, если горячая обработка давлением сама не сопровождалась рекристаллизацией и структура горячедеформированного сплава только полигонизовывалась.

Еще одной причиной стабилизации деформированной матрицы может быть ее текстурованность: при очень близкой ориентации большинства субзерен центры рекристаллизации возникают из тех немногочисленных субзерен, которые сильно отличаются по ориентировке от соседей.

Если рассмотренные факторы стабилизируют деформированную матрицу в равной мере по всему объему изделия, то при отжиге получается грубозернистая (из-за малого числа центров рекристаллизации), но не разнозернистая структура.

Если же в разных зонах изделия степень стабилизации разная, то при отжиге возникает разнозернистость. Причинами неодинаковой стабилизации деформированной матрицы могут быть разная степень и разный характер деформации (например, ламинарный в центре и турбулентный на периферии прессуемого прутка).

«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,…