ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Эффект наследственности из "Строение и свойства металлических сплавов " Следует отметить, что энергия активации рекристаллизации во многих случаях, хотя и не всегда, совпадает с энергией активации самодиффузии (Новиков, Рогельберг [174]), что указывает на то, что диффузия во многих случаях контролирует процесс рекристаллизации. [c.201] В основе обоих механизмов — миграции большеугловых границ или коалесценции субзерен - лежат процессы перемещения дислокаций, но они включают также и диффузию [147]. [c.201] В ряде работ наблюдалось ускорение диффузии при рекристаллизации и получены данные о сложном характере изменения скорости диффузии в деформированном слое, когда параллельно с диффузией протекают различные стадии процесса рекристаллизации [147, 176]. [c.202] В работе [177] ускорение диффузии при рекристаллизации связывают с тем, что на начальной стадии отдыха образуется значительное количество избыточных вакансий. Затем вакансии аннигилируют и начало собственно рекристаллизации уже не должно влиять на диффузию. Однако высказана другая точка зрения (Горелик [147])—о том, что вакансии участвуют не только в процессе отдыха, но еще больше в процессе первичной рекристаллизации. [c.202] Процесс рекристаллизации, как указывалось, связан с перемещением границ зерен. Введение примесей, особенно в небольших количествах, существенно влияет на рекристаллизацию, обычно затрудняя ее (задерживая миграцию границ). В работе [59] изучалось положение атомов матрицы и примеси (замещения и внедрения) на границах зерен в процессе рекристаллизации. Для этой цели была разработана методика [178], позволившая с помощью авторадиографии и металлографического анализа наблюдать за одним и тем л е зерном. Было исследовано положение границ зерен при рекристаллизации чистых железа, никеля, молибдена, а также при наличии на границах зерен железа различных примесей олова, никеля, вольфрама, углерода. Для проведения опыта образцы активировались с поверхности радиоактивным изотопом, а затем при относительно низких температурах производились диффузионное насыщение границ, деформация и нагрев до разных температур, при которых происходила рекристаллизация. [c.202] Степень деформации в исследованных пределах (10—70%) не оказывала заметного влияния на отмеченные закономерности. Качественно подобная картина наблюдалась также при исследовании рекристаллизации никеля н молибдена. [c.203] Исследовалось также положение примесных атомов замещения (границы зерна железа насыщали изотопами Ni , Sn V 5). Анализ авторадиограмм и микрофотографий, полученных с одних и тех же участков, показал, что и в этом случае рекристаллизация деформированных образцов (10—70%) не приводит к заметному перераспределению пограничных атомов при полном обновлении структуры металла. [c.203] И наличия так называемого дрейфа в результате взаимодействия с границами зерна), не поспевает за процессом рекристаллизации определяемым перемещением дислокаций. [c.205] Характерно, что атомы углерода в процессе их перераспределения при рекристаллизации всегда перемещаются к границам зерна, а не в направлении уменьшения концентрации примеси. [c.205] В работе [59] было также исследовано влияние полиморфного превращения на положение атомов углерода на границах зерен железа. После нагрева выше точки Аз (950° С, I ч) резко изменилась как микроструктурная, так и авторадиографическая картина атомы углерода покинули границы исходных зерен и переместились на границы новых зерен, полученных в результате перекристаллизации при полиморфном превращении. [c.205] Приведенные выше данные [59] показывают, что примеси замещения, находящиеся на границе зерна, могут быть весьма прочно связаны с ней. Эти примеси даже после многократной пластической деформации и термической обработки при температурах значительно выше рекристаллизационных, а также после полиморфного превращения не покидают границ исходного зерна. [c.205] Из этих данных вытекает естественный вывод об эффекте наследственности — возможности сохранения исходной дефектности структуры при последующих те-пловых обработках. [c.206] Эффект наследственности возрастает, если границы зерен предварительно обогатить примесями (на границы зерен диффузионным путем загонялись атомы олова), наследственность сохраняется до более высоких температур. Так, в чистом железе двойная сетка обнаружена после рекристаллизации при 700° С, а в железе с добавкой олова — при 750° С. Таким образом, наличие примесей на границах зерен вследствие взаимодействия дефектов структуры с чужеродными ато.мамн тормозит образование совершенной структуры нри рекристаллизации. Этот эффект тем больше, чем больше отличается по своим свойствам примесь от матрицы и чем сильнее между ними взаимодействие. [c.207] Интересно отметить что дефектные области структуры, старые границы наряду с границами новых зерен, образованных после перекристаллизации при полиморфном превращении в железе технической чистоты, выявляются также при ультразвуковом нагреве [59]. В результате такого нагрева границы старых зерен проявляются благодаря образованию ямок травления (рис. 87). [c.209] Наследование дефектов первоначальных границ отмечалось в работе [180]. Железо после высокотемпературной ковки длительное время отжигалось в а-области (700°, 150 ч). Последующее травление специальным реактивом позволило выявить две сетки границ. Одна соответствовала границам зерен а-фазы, а другая — следам границ зерен, существовавших при высокой температуре, т. е. границам зерен -у-железа. Выявились также субграницы а-железа, которые оказались весьма устойчивыми даже после продолжительного отжига в а-области. [c.209] Эффект наследственности наблюдался также в молибденовых сплавах (молибден + 0,54% Zr) [59]. После предварительного вакуумного отжига выше температуры рекристаллизации (1700° С, 14 ч) поверхность образцов активировалась радиоактивным изотопом вольфрама в гальванической ванне, затем проводился повторный отжиг при температуре 1750° С в тече)ше 108 ч. В этих условиях мог происходить рост рекрцсталлизован-ных зерен путем миграции границ. [c.210] Анализ авторадиограмм косых срезов диффузионной зоны показал, что наряду с диффузией вольфрама лри 1750° С по стабильным границам зерен наблюдается проникновение его по границам исходных зерен, существовавших до диффузионного отжига (рис. 88). [c.210] Сравнение плотностей почернения старой и повой границ на авторадиограмме обнаруживает более высокую концентрацию радиоактивных атомов на новой границе, что, по-видимому, связано с более высокой плотностью дефектов по сравнению со старыми границами (в железе наблюдалась обратная картина). [c.210] Следует отметить, что наследственная структура отчетливей выявляется в молибдене, легированном цирконием, чем в чистом молибдене (подобно тому, как это наблюдалось для железа и его сплавов, легированных оловом). По-видимому, дисперсные соединения циркония (окислы, карбиды) стабилизируют дефекты исходной структуры. [c.210] Вернуться к основной статье