ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стабильность полигонизованной структуры и влияние ее на свойства из "Строение и свойства металлических сплавов " В алюминиевых сплавах (типа авиаль) при горячем прессовании возникает весьма устойчивая полигональная структура. Несмотря на значительную деформацию и сильно выраженную текстуру, рекристаллизация не происходит даже при нагреве на 100—150° С выше обычных температур рекристаллизации для этих сплавов (так называемый пресс-эффект) [147, 162]. [c.198] В работе [146] отмечалось, что в монокристалле цинка отдельные субграницы, образованные вертикальными стенками, сохранялись при нагреве до температур, близких к температурам плавления. В поликристаллическом никеле субграницы сохранялись до 800° С, т. е. значительно выше температуры рекристаллизации. [c.198] Устойчивость полигональных образований дополнительно возрастает благодаря взаимодействию границ субзерен с примесными атомами и дисперсными частицами. Винтовая дислокация в железе может связать 7% (ат.) С [163]. Краевая дислокация связывает в два раза меньшее количество углерода, поскольку в первом случае сегрегация возможна вокруг всего дефекта, а во втором — только по одну сторону от плоскости скольжения. Энергия взаимодействия (изменение упругой энергии при переходе атома углерода из середины кристалла в ядро дислокации) в обоих случаях одинакова. Когда атомы углерода полностью связаны, энергия уменьшается на 20% для винтовых дислокаций и на 10% для краевых при Т = 0° К. С повышением температуры выигрыш в энергии становится меньше, а тепловая энергия — больше энергии взаимодействия примесных атомов с дислокациями. [c.198] Связь между дислокациями и примесными атомами можно оцепить методом внутреннего трения. В ряде работ (Саррак, Суворова, Энтии [164]) исследовалось взаимодействие между дислокациями и примесными атомами внедрения в железе. Показана зависимость взаимодействия от состава сплава. Отмечено [165], что увеличения содержания углерода в л елезе от 10 до 10 % (по массе) достаточно для блокирования дислокаций. В сильно деформированном железе (р = 10 сж ) для этой цели потребуется 6 10 2% (ат.) С. Равновесная концентрация углерода в твердом растворе железа нри комнатной температуре значительно меньше 7 10 % (ат.), но скорость достижения равновесия при этой температуре очень мала. [c.198] Уравнение справедливо для начальных стадий сегрегации. Оценка для насыщения половины дислокаций дает величину t = 10 лет при комнатной температуре и 40 сек при 200° С. [c.199] Распространенный метод выявления полигонизованной структуры по ямкам травления основан на обогащении границ субзерен примесями или высокодисперсными частицами и увеличением при этом травимости. [c.199] Вместе с тем в работе Суркова и Садовского [167] показано, что при ВТМО такого же никелевого сплава (марка ХН77ТЮР) в случае малых скоростей деформирования (осадкой на 20— 30% ) возникает термически стабильная полигональная структура и сопротивление ползучести сплава больше при достаточно высокой температуре по сравнению с обычной обработкой. В ра-бота. [168 6] была показана возможность получения стабильной полигональной структуры в результате относительно небольшой деформации (1 —10%) и последующего нагрева ниже температуры рекристаллизации (механико-термическая обработка). При этом возрастает сопротивление ползучести, длительная и циклическая прочность. Создание полигональной структуры в молибдене приводит к значительному повышению температуры рекристаллизации (на 200—300° С) и к улучшению механических свойств [169]. [c.199] В работе [170] был использован метод механико-термической обработки (МТО) с целью создания в сплавах на основе никеля (ХН77ТЮР) полигональной структуры, а для увеличения стабильности ее сплав после образования субструктуры подвергали старению для выделения фазы у на полигональных стенках. Обработка проводилась по следующему режиму закалка с 1080° С на воздухе, деформация растяжением 0,3%, нагрев при 550° С в течение 200 ч и, наконец, старение при 700° С в течение 16 ч. По сравнению с обычной термической обработкой (без полигонизации) длительная прочность сплава при 700 и 900° С была примерно в два раза больше (рис. 78). [c.199] Очевидно, в результате процесса полигонизации дефекты структуры вытесняются из тела зерна, плотность их становится меньше и они сосредоточиваются на границах субзерен, а выделение на субграницах при старении мелкодисперсной фазы делает их менее процицаемыми диффузионно и термически более стабильными. [c.200] В работе Одинга, Ивановой, Гордиенко [171] для создания равномерной ячеистой структуры в железе и малоуглеродистой стали была предложена многократная деформация при комнатной температуре (на длину площадки текучести) с промежуточным нагревом при 100—200 С (ММТО). Стабильность ячеистой структуры при такой обработке повышается за счет блокировки дислокаций примесями внедрения. Существенно возрастает сопротивление текучести и повышается температурный порог хладноломкости [6]. [c.200] В работе [172] для получения достаточно устойчивой полигональной структуры и увеличения сопротивления ползучести различных металлов была предложена низкотемпературная механико-термическая обработка (НМТО). Сначала производилась небольшая деформация при 77—4,2° К, а затем отжиг при 20— 200° С. В результате возникала весьма диспергированная, однородная и достаточно устойчивая полигональная структура, что приводило к замедлению п олзучести и увеличению длительной прочности. [c.200] Вернуться к основной статье