Дислокации при рекристаллизации

Ясно, что если пути перераспределения дислокаций при полигонизации и на начальных стадиях рекристаллизации одни и те же, то полигонизация является только начальной стадией рекристаллизации, если же эти пути различны, то они могут быть процессами конкурирующими. [c.308]

Следует отметить, что в материале с высокой энергией дефектов упаковки (малой шириной расщепленных дислокаций) поперечное скольжение облегчается не только при деформации, но и при последующем отжиге. В таком материале будет проявляться заметное разупрочнение не только при рекристаллизации, но и на стадии возврата. Типичным примером этого являются алюминий и медь (соответственно с большой и малой энергией д.у). В первом случае происходит заметное разупрочнение на стадии возврата, тогда как медь разупрочняется только при рекристаллизации. Укрупнение субзерен (второй этап формирования центров) может реализоваться двумя механизмами — миграцией малоугловых границ субзерен или коалесценцией соседних субзерен с исчезновением разделяющих их субграниц. [c.319]

Когда горячая деформация прекращается, в ходе динамической рекристаллизации в материале уже оказывается определенное число оформившихся зародышей динамической рекристаллизации и, играющих ту же роль, границ исходных зерен, которые уже начали мигрировать в сторону зерен с повышенной плотностью дислокаций. При последующей изотермической выдержке эти зародыши могут продолжать расти, а границы могут мигрировать без инкубационного периода, необходимого в случае статической рекристаллизации. [c.379]

Здесь член PdV относится к изменению объема, не превышающему для пластических деформаций металла порядка сотых долей процента. Следовательно, этим членом можно пренебречь. Заметим, что речь идет о внешнем давлении, тогда как внутреннее (локальное) давление в окрестности дефектов структуры, уравновешивающееся по объему кристалла, может достигать огромных величин оно обусловливает деформационное увеличение энтальпии кристалла, эквивалентное росту внутренней энергии. Освобождение этой энергии при постоянном давлении происходит в количестве, эквивалентном выделившемуся при рекристаллизации количеству тепла 6Q = dH, по которому и определяется запас энергии упругих искажений. Если исключить обратимую деформацию тела, то для использования соотношения 6Q = dH в принципе неважно, что послужило причиной увеличения внутренней энергии (при постоянном давлении). Например, если каким-либо способом возбудить глубокие электронные оболочки атомов, то может отсутствовать не только макроскопическая деформация тела, но и локальная (возникающая в окрестности дислокации). При соответствующих условиях эта энергия возбуждения рассеивается в виде фононов, т. е. энтальпия переходит в тепло. [c.27]

Взаимодействие дислокаций между собой и другими дефектами кристаллической решетки во многом определяет физические и механические свойства кристаллических тел. Дислокации могут играть значительную роль при рекристаллизации, фазовых превращениях в твердом состоянии, диффузионных процессах и других явлениях. [c.176]

Нерастворенные примеси в металле (сплаве), являясь барьерами, у которых скапливаются дислокации при деформации, усиливают неоднородность скольжения и распределения дислокаций и тем самым уменьшают рост центров рекристаллизации. Более высокие температуры рекристаллизации в стареющих сплавах объясняются резким торможением роста зародышей частицами дисперсных фаз, выделяющихся при нагреве. [c.135]

При горячей обработке давлением (прокатке, прессовании, ковке, штамповке и т. д.) упрочнение в результате наклепа (повышение плотности дислокаций) непосредственно в процессе деформации непрерывно чередуется с процессом разупрочнения (уменьшением плотности дислокаций) при динамической полигонизации и рекристаллизации во время деформации и охлаждения. В этом основное отличие динамической полигонизации и рекристаллизации от статической. [c.86]

В настоящее время еще не ясен механизм образования дислокаций. Они могут возникать в процессе затвердения под действием пластической деформации, возникающей вследствии механических нарушений, неоднородного охлаждения или сегрегации. Обнаружено, что дислокации возникают, или по крайней мере сохраняются, при рекристаллизации. Многочисленные дополнительные дислокации образуются при холодной деформации. Ниже приведены плотности дислокаций (в см 2) для различного состояния материала по данным [271] [c.85]

Уменьшение внутренней энергии при деформационном старении определяется уменьшением энергии искажений решетки матрицы при переходе растворенных атомов в район дислокации, а также уменьшением при этом энергии самой дислокации. Выигрыш в энергии в данном случае, конечно, не сравним с повышением энергии при наклепе или с соответствующим уменьшением энергии при рекристаллизации деформированного металла. Поэтому, рассматривая термодинамику деформационного старения, нельзя пренебрегать энтропий- [c.8]

Благодаря применению электронного микроскопа в последние годы достигнут существенный прогресс в развитии. взглядов на зародышеобразование при рекристаллизации. На основании большого количества литературных данных и собственных экспериментов С. С. Горелик [147] пришел к следующим выводам об атомном механизме формирования и роста центров рекристаллизации и зерен. Зародыши рекристаллизации формируются из определенных областей решетки путем перераспределения дислокаций, их скольжения и переползания. В про- [c.185]

Термодинамическим стимулом первичной рекристаллизации является накопленная при пластической деформации энергия, связанная в основном с дислокациями. Уменьшение плотности дислокаций при первичной рекристаллизации приводит к высвобождению основной доли этой накопленной энергии, что обнаруживается при калориметрических исследованиях. [c.55]

При динамической полигонизации, как и при обычной статической, наблюдающейся при нагреве после холодной деформации, формирование и миграция малоугловых границ контролируются переползанием дислокаций. Отличие от статической полигонизации состоит в том, что 1В процессе горячей деформации под действием приложенных напряжений дислокации все время нагоняются в тело субзерен. Аналогично отличие динамической рекристаллизации от статической. Во время горячей деформации непрерывно чередуются процессы упрочнения (повышения плотности дислокаций) и разупрочнения (уменьшения плотности дислокаций при полигонизации и рекристаллизации). [c.383]

Выше было рассмотрено, что степень ковалентности связана с э. д. у. Поэтому у металлов с решеткой а. к., как и у г. ц. к. и о. ц. к. металлов, скорость релаксации должна быть тем выше, чем больше э. д. у. Видимо, у а. к. металлов температура 0 совпадает с началом выраженной рекристаллизации и при 0 > 0 показатель р = У металлов с г. п. структурой, как уже указывалось, релаксация напряжений в области температур 0 0,4 обусловлена полигонизацией вследствие переползания краевых дислокаций. При этом наклон температурной зависимости пластичности Р-2 меняется и в области 0 > 0 становится равным Pj. Известно, что переползание расщепленных дислокаций возможно при встрече их частичных компонент в пороге, т. е. энергия активации этого процесса (как и обусловленная им скорость пол-242 [c.242]

Термомеханическая обработка (ТМО) стали заключается в пластической деформации, проводимой в целях создания повышенной плотности дислокаций. При последующей термической обработке эта плотность наследуется, что является фактором дополнительного повышения прочности. При высокотемпературной термомеханической обработке (ВТМО) деформация металла происходит при температуре выше температуры рекристаллизации. Сразу же после такой деформации следует закалка, а затем отпуск или старение. При низкотемпературной термомеханической обработке (НТМО) деформация производится при температуре ниже температуры рекристаллизации, потом следуют закалка и отпуск (или старение). При НТМО плотность дислокаций более высокая, более высокая и прочность, однако пластичность стали ниже, чем при ВТМО. [c.164]

В результате рекристаллизации наклеп практически полностью снимается и свойства приближаются к их исходным значениям, как показано на рис. 36 в результате рекристаллизации временное сопротивление разрыву а , особенно предел текучести Оо.а, резко снижаются, а пластичность (6) возрастает. Разупрочнение объясняется уменьшением плотности дислокаций. Плотность дислокаций после рекристаллизации снижается с 10 —до 10 —10 см . Наименьшую температуру начала рекристаллизации р (рис. 36), при которой протекает рекристаллизация и происходит разупрочнение металла, называют температурным порогом рекристаллизации. [c.58]

Будучи закрепленной на концах перетяжки, дислокация выгибается, а длина перетяжки увеличивается на стадии 7 (рис. 39,г). Движение дислокации и пластическая деформация по новой плоскости (111) могут быть облегчены, так как открываются возможности при образовании петли (см. рис. 39, г) для генерации источника Франка-Рида. Различие в ширине расщепленных дислокаций и соответственно в склонности к поперечному скольжению у разных металлов и сплавов играет очень важную роль в формировании дислокационной структуры (ячеистой структуры, см. гл. III) при деформации и в особенности структурных изменений при последующих возврате и рекристаллизации. [c.76]

Значение вопроса о характере и числе действующих систем скольжения состоит в том, что от числа одновременно действующих систем скольжения зависит характер формирующейся при деформации дислокационной структуры, которая оказывает влияние на сопротивление скольжения (движению дислокаций) или упрочнение в ходе деформации, л также условия последующей рекристаллизации. Поэтому изучение кривых напряжение— деформация (см. гл. IV и V), характер которых непосредственно связан с дислокационной структурой, имеет исключительно большое значение. [c.119]

Разупрочнение при рекристаллизации объясняется снятием искажений решетки и устранением дислокационной структуры деформированного металла. Плотность дислокаций при рекристаллизации уменьшается главным образом вследствие взаимного уничтожения анигиляции соединившихся дислокаций противоположного знака. При этом следует иметь в виду, что исчезают только те дислокации, которые при заданном уровне напряжений и сложившейся дислокационной структуре не могут продолжать своего движения. Одновременно первичная рекристаллизация, изменяя дислокацион- [c.79]

Это является термодинямическим стимулом рекристаллизации обработки. В результате рекристаллизации иаклеи практически полностью снимается и свойства приближаются к их исходным значениям. Как видно из рис. 36, при рекристаллизации времешюе сопротивление разрыву и, особенно предел текучести резко снижаются, а пластичность б возрастает. Разупрочнение объясняется снятием искажения решетки и резким уменьшением плотности дислокаций. Плотность дислокаций после рекристаллизации снижается с 10 "— 10 до 10 —10 см . Наименьшую температуру начала рекристаллизации р (рис. 36), при которой протекает рекристаллизация [c.56]

ПРЕДРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ ПОЛИГОНИ-ЗАЦИЯ — процесс перераспределения дислокаций при нагреве деформированного материала с ячеистой структурой, приводящий к частичной аннигиляции дислокаций в стенках дислокационных ячеек и к сплющиванию этих стенок до превращения их в плоские субграницы относительно большой кpиц зны и высокой подвижности. Ячейки превращаются при этом в субзерна, различно разориентированные друг относительно друга. Процесс является начальной стадией первичной рекристаллизации. [c.309]

Все три образца стали после обычной термической обработки в виде закалки и отпуска на 550° С показали низкие значения ударной вязкости, неудовлетворительные для практических целей. После ВТМО значения ударной вязкости повысились до допустимых для стали данных составов. Благоприятное влияние оказало подстуживание перегретых образцов и проведение деформации при температурах 900— 950° С, нормальных для ВТМО этих сталей. Характерны в этом отношении данные, полученные для стали 37ХНЗА. Деформация при завышенной температуре (1150°С), благоприятной для развития процессов диффузии дислокаций и рекристаллизации, хотя и заметно повышает ударную вязкость по сравнению с обычной закалкой, однако не обеспечивает оптимальных свойств. [c.47]

Граница перемещается путем поатомных переходов, так что при ее движении атомы меняют своих соседей. Такие индивидуальные перемещения атомов названы нормальными. Они лежат в основе восхождения краевых компонент дислокаций и миграции высокоугловых границ при рекристаллизации. [c.28]

Очень существенным является различная зависимость скорости процессов полигониэации и рекристаллизации от степени деформации. При медленном нагреве после слабой деформации полигониза1у1я успевает завершиться до рекристаллизации, тогда как после сильной деформации рекристаллизация всегда начинается раньше, и полигонизация практически вообще не реализуется. Несмотря на то, что все описанные положения выведены на основании изучения поведения при нагреве пластически деформированного металла, по-видимому, их можно полностью применить и к материалам, испытавшим фазовый наклеп в процессе полиморфного превращения, хотя, конечно, характер распределения дислокаций при фазовом наклепе может существенно отличаться от их распределения при пластической деформации. [c.96]

Исследование структуры сильно деформированной па-тентированной стали 50 под электронным микроскопом показало [295], что даже после кратковременного отпуска при 500° С полностью заканчивается процесс сфероидизации цементитных частиц. Повышение температуры отпуска приводит к коалесценции цементитных частиц и росту зерен феррита в перлитных зернах (см. рис. 81, в — (3). Эти процессы протекают тем интенсивнее, чем выше степень пластической деформации. Следовательно, чем выше степень деформации, тем интенсивнее протекают процессы перераспределения и аннигиляции дислокаций и рекристаллизации феррита, приводящие к более резкому снижению в нем плотности дефектов кристаллической решетки [254—256, 267 и др.] (см. рис. 71), а также процессы сфероидизации и коалесценции цементитных частиц. [c.202]

Процесс полигонизации может приводить к некоторому упрочнению. Так, например, в работе [82, с. 160] было показано, что после полигонизации чистого железа (деформация 16% -Ь отпуск 550°С) образцы оказались более твердыми по сравнению с образцами, только деформированными, имеющими ту же плотность дислокаций. Образование большеугловых границ на начальных стадиях рекристаллизации при незначительном уменьшении плотности дислокаций может также упрочнять металл. Влияние процесса полигонизации и начальных стадий процесса рекристаллизации на изменение свойств должно усиливаться загрязнением границ атомами углерода. Сегрегация углерода на образовавшихся границах увеличивает сопротивление пластической деформации за счет повышения сопротивления движению дислокаций при передаче деформации от зерна к зерну, а также за счет затруднения возникновения новых дислокаций на границах. Задержка в падении или некоторый рост величины а также длины площадки текучести (см, рис. 62) может в некоторой степени характеризовать затруднение возникновения дислокаций на границах зерен и субзерен. При исследовании отжига деформированного молибдена авторами работы [408. с. 710] было обнаружено, что при развитии процессов полигонизации и рекристаллизации микротвердость в сверхчистом молибдене непрерывно снижается, а при наличии небольшого количества атомов внедрения наблюдается повышение микротвердости. [c.207]

Рост субзерен при полигонизации, связанный с увеличением избытка дислокаций одного знака в субграницах, как уже отмечалось, приводит к увеличению углов разориентировки соседних субзерен. Однако на стадии полигонизации в том числе и при рекристаллизации на месте, границы все время остаются малоугловыми, т. е. их строение описывается дислокационной схемой, например такой, как на рис. 16,6, а угол разориентировки соседних субзерен не превышает 10—15 (чаще всего соседние субзерна разориентиро-ваны на угол не более 1°). [c.51]

Деформационное старение иизкоуглеродистой стали. Деформационному старению подвержена сталь, пластически деформированная при температуре ниже температуры рекристаллизации. Деформационное старение объясняется теорией дислокаций. При холодной пластической деформации возрастает количество (плотность) дислокаций, увеличивающееся с повышением степени деформации. При старении атомы азота и углерода, находящиеся в а-растворе, перемещаются к дислокациям, образуя вокруг них скопления, называемые облаками (атмосферами) Котрелла Эти скопления атомов блокируют дислокации, затрудняют их перемещение при пластической деформации, в связи с чем твердость и прочность стали повышаются, а пластичность понижается. [c.36]

Предложения о возможности увлечения мигрирующими границами дефектов решетки и примесных атомов высказывались и ранее [7, 30]. Очистку зерен от дислокаций при миграции большеугольных границ наблюдали с помощью электронного микроскопа в процессе рекристаллизации. [c.108]

Экспериментальные значения удельной знерлии единицы длины ди-слокацио1нной линии могут быть получены путем измерения плотности дислокаций 1В деформированном металле и величины удельной энергии, выделяющейся при рекристаллизации. Такие расчеты были выполнены Бейли и Хиршем [11] для серебра чистотой 99,99%. Плотность дислокаций определяли на основе результатов электронномикроскопических исследований по данным измерения общей длины проекции дислокационных линий на единицу площади микрофотографии фольги, толщина которой известна. Данные этих определений и измеренные значения выделенной энергии для деформированного серебра приведены в табл. 2. [c.10]

Наряду с этим, т. е. с отдыхом (возвратом), может происходить еще так называемый процесс аолигонизации, заключающийся в том, что беспорядочно расположенные внутри зерна дислокации собираются, образуя сетку и создавая ячеистую структуру (рис. 67), которая может быть устойчивой и может затруднить процессы, развивающиеся при более высокой температуре. Рекристаллизация, т. е. образование новых зерен, протекает при более высоких температурах, чем возврат и полигоиизация, может начаться с заметной скоростью после нагрева выше опреде-леп иой температуры. Сопоставление температур рекристаллизации различных металлов показывает, что мел<ду минимальной температурой рекристаллизации и температурой плавления существует простая зависимость 7 ре, = а7 л (Гре, — абсолютная температура рекристаллизации Тал — абсолютная температура плавления а — коэффициент, зависящий от чистоты металла). Чем выше чистота металла, тем ииже температура рекристаллизации. У металлов обычной техиической чистоты а = 0,34-0,4. Температура рекристаллизации сплавов, как правило, выше температуры рекристаллизации чистых металлов и в некоторых случаях достигает 0,8 Тпл- Наоборот, очень чистые металлы имеют очень низкую температуру рекристаллизации 0,2 Т п и даже 0,1 ГпоТ- [c.86]

Большая часть работы (до 95 %), затрачиваемой на деформацию металла, превращается в теплоту (металл нагревается), остальная часть энергии аккумулируется в металле в виде повышенной плотности несовершенств строения (вакансий и, главным образом, дислокаций). О накоплении энергии свидетельствует также рост остаточных напряжений в результате деформации. В связи с этим состояние наклепанного металла термодинамически неустойчиво. При нагреве такого металла в нем протекают процессы возврата, нолигонизации и рекристаллизации, обусловливающие возвращение всех свойств к свойствам металла до деформации. [c.53]

В холоднодеформированном металле при нагреве миграция границ зерен и изменение их размера и формы имеет свои специфические особенности. В этом случае получает развитие процесс рекристаллизации обработки или первичной рекристаллизации. Движущей силой процесса служит накопленная при пластической деформации энергия, связанная в основном с образованием дислокаций, имеющих высокую плотность (до 10"...10 см ). Рекристаллизация обработки приводит к образованию новых равноносных зерен с обновленной кристаллической решеткой. При этом свободная энергия рекристаллизованного металла становится меньше, чем деформированного вследствие уменьшения плотности дислокаций (до 10. ..10 см ). Процесс состоит из образования зародышей новых зерен и их роста. Имеется определенная аналогия с фазовыми превращениями диффузионного типа. Накопленная в объеме зерен энергия деформации примерно в 100 раз выше поверхностной энергии их границ, поэтому рекристаллизация на первых этапах может привести к образованию мелких зерен и увеличению их числа (по сравнению с деформированным металлом). [c.507]

Полигонизация — процесс образования разделенных малоугловыми границами субзерен. Полигонизация представляет собой развитие возникшей при пластической деформации ячеистой структуры. Размытые, объемные сплетения дислокаций вокруг ячеек становятся более узкими и плоскими и превращаются в субграницы, а ячейки — в субзерна. Процесс развивается при температурах более высоких, чем температура отдыха. Субграницы образуются в результате поперечного скольжения и переползания дислокаций в направлении достройки или сокращения экстраплоскостей. Хао тически распределенные дислокации выстраиваются в вертикаль ные стенки. Тело субзерен практически очищается от дислокаций Решетки соседних субзерен получают небольшую разориентиров ку (до нескольких градусов). Скорость полигонизации контроли руется относительно медленной скоростью переползания дислока ций, которая определяется скоростью перемещения вакансий Примеси, образующие на дислокациях облака Коттрелла, тормо зят полигонизацию. Субзерна при продолжительной выдержке и повышении температуры склонны к коалесценции, т. е. укрупнению. Движущей силой в этом случае служит разность энергий субграниц до и после коалесценции. При дальнейшем повышении температуры получает развитие процесс первичной рекристаллизации. [c.511]

Дислокации наряду с друтимн дефектами участвуют в фазовых превращениях, рекристаллизации, служат готовыми центрами при выпадении второй фазы из твердого раствора. Вдоль дислокаций скорость диффузии на несколько порядков выше, чем через кристаллическую решетку без дефектов. Дислокации служат местом концентрации примесных атомов, в особенности примесей внедрения, так как это уменьшает искажения решетки. Примесные атомы образуют вокруг дислокации зону повышенной концентра- [c.48]

Дислокации наряду с другими дефектами участвуют в фазовых превращениях, рекристаллизации, служат готовыми центрами при выпадении второй фазы из твердого раствора. Вдоль дислокаций скорость диффузии на иаскп1п.ко порядков чем через 1фисталлическую решетку без дефек- [c.266]

Структура области сброса (рис. 86) представляет собой две области ADE и СРВ сильно искривленной решетки, отделенные одна от другой и от недеформированного кристалла четко выраженными плоскостями сброса АВ и D, состоящими из стенок краевых дислокаций. Искривленные области ADE и СРВ содержат избыток дислокаций одного знака, поэтому на их лауэграммах наблюдается заметный астеризм. При отжиге именно в этих областях протекают процессы полигонизации и рекристаллизации. Собственно полоса [c.149]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...