Теория термической обработки металлов
Главная / Теория термической обработки металлов
Гипотеза ориентированного роста

Гипотеза ориентированного роста объясняет, почему решетка рекристаллизованных зерен повернута по отношению к решетке деформированных зерен вокруг общей оси на углы в интервале 25 — 40 °С. Высокоугловые границы с наибольшей подвижностью наблюдаются именно в этом интервале углов разориентировки кристаллов по обе стороны от границы. Схема Схема, поясняющая появление узлов совпадения на частично сопряженной границе при…

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…

Экспериментальное изучение текстур рекристаллизации показывает, что угол поворота отклоняется на несколько градусов в обе стороны по сравнению с идеальным соотношением Кронберга — Вильсона. Это можно объяснить тем, что такие небольшие отклонения от идеальной структуры границы узлов совпадения еще не приводят к сильной сегрегации на ней примесных атомов, но зато делают границу несколько рыхлой, чем облегчается…

Изменение свободной энергии при переходе атома через границу

На рисунке изображено изменение свободной энергии при переходе атома через границу между зернами. Видно, что благодаря разности в свободной энергии ΔF, связанной с различием в плотности дислокаций по обе стороны от границы, переход атомов от рекристаллизованного к деформированному зерну требует преодоления большего потенциального барьера (Q + AF), чем обратный переход (Q). Соответственно частота перехода атомов…

При разработке режимов термической обработки и для других целей необходимо уметь экспериментально фиксировать начало появления рекристаллизованных зерен сравнительно простым методом. При решении большинства прикладных задач условное начало рекристаллизации определяют с помощью световой микроскопии по появлению первых обычно более светлых равноосных зерен на фоне сильнее травящейся деформированной матрицы или рентгеновским методом по появлению точечных пятен («уколов»)…

Степень деформации

С увеличением степени деформации температура начала рекристаллизации снижается. Объясняется это тем, что с увеличением степени деформации растут плотность дислокации и энергия, накопленная при деформации, т. е. возрастает термодинамический стимул рекристаллизации. Кроме того, с увеличением степени деформации растет концентрация вакансий, что также способствует зарождению центров рекристаллизации при более низких температурах. Так как плотность дислокаций и соответственно…

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…

Температура начала рекристаллизации сплава зависит от природы легирующего элемента и его концентрации. Наиболее подробно эта зависимость проанализирована С. С. Гореликом. Даже в однофазной области твердых растворов в двойных системах зависимость температуры начала рекристаллизации от состава имеет немонотонный характер. Только в области малых концентраций наблюдается простая закономерность — малые добавки и примеси почти всегда повышают температуру…

Энергия упругого притяжения примесного атома с радиусом Rп к краевой дислокации пропорциональна фактору размерного несоответствия (Rп — Rо) / Rо, где Rо — радиус атома основы в случае раствора замещения, а в случае раствора внедрения — радиус такого жесткого шара, который, будучи внесен в то место решетки, где расположен примесный атом, не вызовет объемных искажений….

Легирование твердого раствора

Дальнейшее легирование твердого раствора (проценты — десятки процентов) может и понижать, и повышать температуру начала рекристаллизации. Влияние состава на величину t в области больших концентраций обусловлено главным образом изменением сил межатомной связи и диффузионной подвижности атомов. Например, если при легировании температура плавления понижается и силы межатомной связи ослабевают (например, в системе Al — Mg), то…

Влияние частиц избыточной фазы на tнр зависит от их количества, дисперсности и строения. При небольшом количестве избыточной фазы и невысокой дисперсности ее частиц, имевшихся в сплаве до обработки давлением, пластическая деформация по сравнению с деформацией однофазного сплава носит более турбулентный характер, а около частиц образуются скопления дислокаций, что снижает температуру начала рекристаллизации при последующем отжиге….

Температуру полного исчезновения деформированной матрицы при данном времени отжига называют температурой конца рекристаллизации tкр. кспериментально ее определяют с помощью световой микроскопии по исчезновению сильнее травящихся остатков деформированной матрицы и рентгенографически — по исчезновению на рентгенограмме размытых дебаевских колец. Кроме того, по рентгенограмме можно подсчитать число пятен — рефлексов от рекристаллизованных зерен. Максимальное число таких рефлексов…