Рекристаллизованные зерна растут путем быстрой миграции их границ в сторону деформированой матрицы. Движущей силой такой миграции является разность в упругой энергии кристаллов по обе стороны от границы из-за разной плотности дислокаций. В отличие от собирательной рекристаллизации при первичной рекристаллизации граница зерна мигрирует в сторону от центра кривизны. Движущаяся высокоугловая граница «выметает» на своем пути дефекты…

Образование и рост зерен с более совершенной структурой, окруженных высокоугловыми границами, за счет исходных деформированных зерен той же фазы называют первичной рекристаллизацией или рекристаллизацией обработки. Развитие первичной рекристаллизации Развитие первичной рекристаллизации при разных температурах в алюминии чистотой 99,96% после растяжения на 10% (Андерсон и Мэйл). На рисунке показано развитие первичной рекристаллизации в алюминии при изотермической…

Кинетика первичной рекристаллизации резко отличается от кинетики возврата. Если возврат не имеет инкубационного периода, скорость его максимальна в начальный период и непрерывно уменьшается во время изотермической выдержки, то рекристаллизация, наоборот, начинается после инкубационного периода, а скорость ее (приращение рекристаллизованного объема в единицу времени) нарастает от нуля до максимума, а затем снижается. Затухание рекристаллизации вызвано прекращением…

Для эффективного управления рекристаллизационными процессами необходимо знать механизм зарождения рекристаллизованных зерен. Этот механизм в некоторых чертах остается еще дискуссионным, но о нем уже многое известно. Главным в механизме зарождения рекристаллизованных зерен в любых материалах и в любых условиях является формирование окруженного высокоугловыми границами участка с высоким структурным совершенством. В зависимости от природы металла, температуры, скорости,…

Участком, от которого начинается выгибание высокоугловой границы, может быть сравнительно крупное и совершенное субзерно. Образованию выступа может предшествовать также коалесценция субзерен в одном из зерен вблизи его границы. Схема формирования выступа Схема формирования выступа коалесценцией субзерен около высокоугловой границы (С. С. Горелик): а — до коалесценции; б — после коалесценции субзерен и миграции участка высокоугловой…

В тех участках деформированного зерна, где решетка имеет повышенную кривизну, например в полосе сброса, и локальная ориентация решетки сильно отличается от ориентации окружающего материала, облегчено формирование высокоугловых границ, разделяющих участки с разной ориентацией. Процесс образования зародыша можно свести к тому, что сравнительно плавное, хотя и сильное изменение кристаллографической ориентации, как бы сгущается, сосредоточиваясь в виде…

Зародышами, из которых постепенно формируются центры рекристаллизации, могут быть отдельные наиболее совершенные и хорошо оформленные ячейки и субзерна в деформированном металле, которые растут за счет окружающих ячеек и субзерен. С ростом степени деформации, ячеистая и субзеренная структуры совершенствуются и поэтому число зародышей рекристаллизации возрастает. Из двух механизмов укрупнения субзерен, большую роль в формировании центров рекристаллизации,…

Для лауэграммы деформированного монокристалла характерен астеризм — радиальная вытянутость рентгеновских пятен. Астеризм обусловлен тем, что ориентация решетки в деформированном, например изогнутом, кристалле непрерывно меняется и соответствующие рентгеновские рефлексы оказываются размытыми. Отжиг в определенных условиях приводит к расщеплению размытого пятна на ряд пятен, причем общие очертания каждого исходного пятна астеризма сохраняются. Этот эффект, впервые обнаруженный С….

Более сложно влияние полигонизации. Если в деформированном металле по всему объему одновременно и с примерно одинаковой скоростью формируются и растут субзерна, то они могут достигнуть большого размера и высокого совершенства, а границы между ними останутся малоугловыми. Такая полигонизация затрудняет рекристаллизацию. При отжиге после деформации, для которой характерны более равномерное распределение дислокаций и малый избыток дислокаций…

Теория дислокаций позволила объяснить механизм полигонизации. Остаточный изгиб кристалла связан с избытком краевых дислокаций одного знака. Соответствующие им неполные вертикальные атомные плоскости, выходящие на верхнюю грань кристалла, действуют как клинья, изгибающие кристалл. При отжиге дислокации одного знака перераспределяются и выстраиваются одна над другой в стенки. При этом под областью разрежения от одной дислокации оказывается область…

Стенка дислокаций одного знака является малоугловой границей, разделяющей соседние субзерна с небольшой разориентировкой решеток. Таким образом, при возврате субзерна с полигональными границами возникают вследствие выстраивания дислокаций в стенки — малоугловые границы. Нагревание здесь необходимо, чтобы активировать переползание большого числа дислокаций. Температура отжига для полигонизации должна быть выше, чем только для отдыха. Простые границы наклона, состоящие…

Субзерна, образующиеся при отжиге после холодной деформации поликристаллического металла, обычно более или менее равноосны, но имеют криволинейные границы. Угловая разориентировка соседних субзерен и в этом случае обусловлена избытком в субгранице дислокаций одного знака. Тело субзерен свободно или почти свободно от дислокаций. Несмотря на отсутствие границ в виде правильных многоугольников, образование таких субзерен при отжиге также…