Полигонизация железа

Возможность полигонизации существенно зависит от чистоты металла, что может быть связано с влиянием примесей на скорость движения дислокаций, энергию дефектов упаковки и скорость перемещения границ зерен. Рентгенографически показано сильное понижение температуры начала полигонизации железа по мере увеличения его чистоты [146] (табл. 19). [c.191]

По результатам расчета видно, что при нагревании деформированного алюминия образования новых границ с энергией у/ = 0,5ул практически не происходит, а термическое разупрочнение идет, очевидно, путем полигонизации. Легирование металла и повышение значений (е) без существенного изменения Уг и г понижает значение критических степеней деформации - см. данные табл. 3.2 для железа, ст. 08 кп и ст. 45. [c.135]

В сплавах AI — Zn (6—15%) дислокации весьма подвижны и полигонизация протекает даже легче, чем в чистом алюминии поэтому, чтобы вызвать рекристаллизацию, приходится вводить железа в 5 раз больше (0,15% вместо 0,035%) [149]. В меди примеси облегчают полигонизацию, так как, по-видимому, уменьшают энергию дефектов упаковки и тем самым облегчают переползание. [c.192]

В процессе ползучести получает развитие полигонизация. Однако для разных металлов этот процесс выражен в разной степени. Так, полигонизация интенсивно протекает в алюминии, олове, цинке, а-железе, никеле и значительно слабее в свинце, меди, Y-железе, серебре, золоте. Полигонизация, по-видимому, [c.383]

Кинетика процесса полигонизации, заключающаяся в уменьшении плотности и перераспределении числа дислокаций, выявляется под электронным микроскопом при исследовании тончайших пленок различных металлов, например, чистого железа, никеля, сплава нихром и т. д. [c.69]

Полигонизацию алюминия можно наблюдать металлографически. Для этого после электрополировки образцы травят в смеси плавиковой кислоты с царской водкой субграницы выявляются при этом как цепочки фигур травления. В противоположность железу в случае алюминия субграницы выявляются тем хуже, чем чище образцы металла. На поверхности образцов очень чистого алюминия образуется лишь небольшое число крупных ямок травления, не связанных со структурой, что исключает возможность использования этого метода для наблюдения полигонизации. Такое явление, по всей видимости, связано с тем, что для образования ямки травления в алюминии необходимо одновременное присутствие дислокаций и примесей содержание примесей в очищенном зонной плавкой алюминии явно недостаточно для того, чтобы вызвать обычное избирательное травление. [c.461]

Было исследовано влияние примесей на полигонизацию очень чистых твердых растворов А1 — Zn. Сплавы, содержавшие 6—15 вес. % Zn, были приготовлены из алюминия чистотой 99,99 вес.% и цинка той же чистоты. В этих сплавах дислокации особенно подвижны полигонизация в них протекает даже легче, чем в очень чистом алюминии. Это, естественно, сказывается на количестве железа, которое следует ввести в сплав для успешного проведения экспериментов по получению монокристаллов описанным выше способом, т. е. для преимущественной рекристаллизации при подавлении процесса полигонизации. Так, если в очень чистый алюминий достаточно ввести 0,035 вес.% Fe, то в сплав А1 6% Zn необходимо добавить 0,15 вес.% Fe [71]. [c.462]

Различие в характере микроструктуры темных и светлых зерен армко-железа после высоких ударных давлений устраняется при дополнительном низкотемпературном отжиге (350°, выдержка в течение 1 ч). Структура зерен становится однородной, сложный двойниковый характер структуры выявляется и в светлых зернах. При этом твердость металла снижается незначительно. Появление при отжиге двойников в светлых зернах вызвано, очевидно, протеканием процессов, аналогичных полигонизации, благодаря которым первоначально неупорядоченная дислокационная структура [c.33]

Особенно быстро полигонизация протекает у металлов с высокой энергией дефекта упаковки (а-железо, цинк, магний, алюминий, кадмий, олово). [c.171]

Поэтому полигонизацию легче наблюдать в чистых и слабо деформированных металлах. Так, в очень чистом железе этот процесс идет при нагреве до 200°, а в железе с 0,015% С — до 650°. [c.723]

Полигонизация наряду с возвратом и рекристаллизацией существенно изменяет дислокационную структуру горячедеформированного кремнистого железа. Выстраивание дислокаций в стенки при полигонизации с последующей их коалесценцией приводит к образованию развитой полигональной структуры. Такое состояние устойчиво, оно устраняется при формировании и укрупнении субзеренной и зеренной структуры. [c.188]

При комнатной температуре металл, подвергнутый высокой степени холодной деформации, обладает твердостью и имеет высокие внутренние напряжения. При повторном нагреве до достаточно высокой температуры происходит рекристаллизация, сопровождающаяся разупрочнением — образуются новые кристаллы, В то же время процесс, происходящий при более низкой температуре нагрева, называемый возвратом, вызывает разупрочнение и уменьшает напряжения без каких-либо видимых изменений в структуре. Если температура несколько повышается, то деформированные кристаллы разделяются на маленькие кристаллиты, ориентации которых очень близки и непосредственно связаны с ориентацией исходных зерен. Этот процесс называется полигонизацией. Применяя соответствующие режимы травления, можно выявить границы между этими кристаллитами. Образование структуры типично для различных металлов. Например, феррит даже в очень чистом железе часто имеет субструктуру, называемую прожилками (ф. 149/2,3). Субструктура может появиться после различных режимов термической обработки. По-видимому, она связана с действием напряжений как внутренних, так и внешних. Субструктура чрезвычайно устойчива, и даже длительный отжиг по может устранить ее полностью. [c.77]

Полигонизация железа. Известно, что монокристаллы железа можно получить с помощью отжига после небольшой деформации растяжения. Но при высокой чистоте, например в электролитическом железе, при такой обработке крупные кристаллы не растут, а сохраняются мелкие кристаллы, которые оказываются полигонизированными (см, ФМ-3, гл. VII, разд. 2.6). Эту поли-гонизированную структуру легко наблюдать металлографически после травления. [c.459]

Как показали исследования Е. Н. Соколкова и др. на жаропрочных сплавах на основе железа и никеля, а также Ю. М. Вайнблата и др. на алюминиевых сплавах, ускорение горячей деформации делает более вероятным процессы динамической рекристаллизации вместо динамической полигонизации, резко снижает термическую [c.541]

Эти результаты качественного исследования процесса полигонизации на кремнистом железе согласуются с данными Гилмана [33], полученными ранее на монокристаллах цинка. [c.26]

Хиббард и Данн [35] отметили, что во время полигонизации, кроме переползания дислокаций, должны происходить и иные процессы. Они провели детальное металлографическое исследование изменения субструктуры при возврате и полигониза-ции. Опыты проводили на монокристаллах кремнистого железа, деформированных путем изгиба и подвергнутых последующему отжигу. Полученные данные позволили установить различие между полигонизацией и процессами возврата и рекристаллизации. [c.27]

В работе [81 ] стадийный механизм анодного растворения связывают с субструктурой металла. Влияние уменьшения плотности границ субзерен при повышении температуры отпуска железа на его электрохимическое поведение авторы связывают с уменьшением числа активных участков на поверхности, что, по их мнению, определяет переход от механизма Хойслера к механизму Бокриса. Однако смена механизмов характеризуется изменением наклона тафелевского участка анодной поляризационной кривой, чего в действительности не наблюдалось при нарастании пластической деформации железа [60], а также в наших опытах. По-видимому, с повышением температуры термической обработки механизм анодного растворения может изменяться при переходе от полигонизации к укрупнению субзерен вследствие качественного изменения структурных факторов. Простое же уменьшение числа искажений решетки при полигонизации не влияет на механизм растворения, хотя оба процесса идут с ум ень-шением избыточной энергии и потому скорость растворения должна в обоих случаях уменьшаться. [c.107]

Анализ лауэграмм, полученных после нагрева олоднодефор-мированного железа до 400—600° С, показывает, что процесс полигонизации идет постепенно (точки, находящиеся в пределах исходного пятна астеризма, становятся все отчетливей и уменьшаются в числе). В отличие от этого при рекристаллизации дифракционные пятна возникают сразу и увеличиваются в размере до некоторого предела, пока рекристаллизация не заканчивается. [c.190]

По-видимому, условия ДЛЯ гюлигонизации В результате полиморфного превращения в титане лучше, чем в железе. В последнем объемный эффект превращения значительно больше, напряжения выше и возникают более сложные дислокационные образования (могущие привести скорее к рекристаллизации, чем к полигонизации). Кроме того, в титане возможны более благоприятные для полигонизации температурные условия превращения. [c.197]

При нагреве слабодеформированных железа, алюминия и их сплавов до температуры 0,ЗТ п в них наступает вторая стадия возврата — полигонизация при этом формируется ячеистая структура, являющаяся следствием образования субзерен с уг ювыми границами, и пластичность металла еще более повышается. [c.36]

В случае очищенного зонной плавкой железа такой эксперимент дает аналогичные результаты, только полигонизация протекает более полно субграницы заметны как ряды ямок травления, тогда как внутри блоков ямок почти нет. Оказалось, что металлографическое наблюдение полигонизированного состояния железа [c.459]

На переход к полигонизированной структуре сильно влияют примеси чем чище металл, тем легче образуется эта структура. Так, изогнутые образцы армко-железа полигонизируются после отжига при 850° С, электролитического — при 650°, очищенного зонной плавкой — при 200° С. Этот эффект можно использовать для того, чтобы избежать трудностей при выращивании крупных кристаллов чистого железа. Если в образец с помощью цементации ввести некоторое количество углерода, в нем можно вырастить крупные кристаллы путем деформации с последующим отжигом в водороде. Поскольку введенный углерод замедляет перемещение дислокаций, он подавляет полигонизацию, способствуя развитию процесса рекристаллизации. Углерод можно удалить затем путем отжига в атмосфере водорода и получить таким образом большие кристаллы чистого железа. Для того чтобы предотвратить полигонизацию и тем самым способствовать рекристаллизации в железе, количество вводимого углерода должно быть выше определенного предела. В образце с некоторым градиентом концентрации углерода рекристаллизация проходит только в той его части, где концентрация выше этого предела., [c.460]

Полигонизация может вызвать некоторое изменение во влиянии примесей на механические свойства. Это относится к существованию перегиба у предела текучести на кривых напряжение — деформация для образцов даже очень чистого железа. Если поли-гонизировать такие образцы, перегиб исчезает. По-видимому, полигонизация изменяет распределение углерода в железе. [c.460]

По.иигонизация алюминия. Как и в чистом железе, в чистом алюминии полигонизация протекает очень легко. При изучении условий выращивания монокристаллов с помощью рекристаллизации после малой деформации конкуренция между рекристаллизацией и полигонизацией также была обнаружена. Авторы использовали технологию выращивания, описанную Тидема [94] алюминиевые образцы, растянутые на 2%, равномерно протягивали через печь с осевым градиентом температуры. Йз технического алюминия чистотой 99,5—99,7% таким образом можно получить длинные монокристаллы любой заданной ориентации. Попытка применить этот метод для получения крупных [c.460]

Как и в случае железа, введение небольшого количества примесей оказывается достаточным (благодаря блокированию дислокаций) для замедления полигонизации и позволяет вырастить монокристаллы заданной ориентации методом Тидема. Так, при [c.461]

Эксперименты по окислению образцов очищенного зонной плавкой железа, а также электролитического железа, очищенного плавкой в водороде, показали, что они имеют полигонизирован-ную структуру [59]. После окисления в течение 1 час при 850° С полигонизация наблюдается только в железе высокой чистоты, в более грязном металле примеси предотвращают перестройку структурных дефектов, возникших у поверхности раздела фаз при окислении. Экспериментально показано, что такие дефекты должны быть двух типов. Во-первых, это дефекты, возникающие из-за напряжений, вызываемых сильным сцеплением окисной [c.467]

Рис. 34. Полигонизация в кремнистом железе. Предшествующая деформация 5"/о температура нагрева 700°С, Х1200

Холодная пластическая деформация значительно увеличивает диффузионную подвижность атомов железа, что связано с появлением большого числа вакансий, возникающих при аннигиляции дислокаций в процессе полигонизации и рекристаллизации. Учитывая значительное взаимодействие атома углерода и вакансии и большую диффузионную подвижность пары вакансия — углерод или более сложного комплекса по сравнению с диффузионной подвижностью отдельного внедренного атома, скорость диффузионного перемещения атомов углерода при возникновении большого количества вакансий должна также увеличиваться. Малоугловые границы, а также границы зерен между фазами являются стоками для вакансий. Последнее обстоятельство в связи с горофильно-стью углерода повышает концентрацию углерода на границах и субграницах. Увеличение содержания углерода на вновь образованных в результате рекристаллизации границ зерен в феррите показано экспериментально (авторадиографическим методом) в низкоуглеродистой стали [398, 399]. [c.189]

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]

Зависимость скорости рекристаллизации от типа исходной субструктуры материала исследована во многих работах. Так, развитие полигонизации обусловливает не только замедление, но даже в ряде случаев полное предотвращение рекристаллизации [31]. Это же подтверждается и работой Тальбо [79], в которой показано, что рекристаллизация при нагреве полигонизованного железа не происходит, что указывает на большую стабильность субструктуры. Нагрев алюминия высокой чистоты [12], деформированного при нормальной температуре и температуре жидкого азота, выявил различное протекание процессов разупрочнения. В алюминии, деформированном при нормальной температуре, благодаря протекавшему динамическому отдыху создались условия для формирования в процессе нагрева полигонизованной структуры и развития рекристаллизации на месте . В связи с тем, что деформация при температуре жидкого азота не могла сопровождаться процессом отдыха, структура характеризовалась неоднородностью, большей плотностью дефектов, и, как следствие этого, разупрочнение при нагреве начиналось с образования областей, отделенных от матрицы высокоугловыми границами, и пх миграцией. Это же было подтверждено Котреллом [52] и Бюргерсом. Котрелл подчеркивает преимущественное образование зародышей рекристаллизации в областях решетки, имеющих максимальную кривизну. Многие эксперименты показывают, что зародыши рекристаллизации образуются в первую очередь в тех областях, где скольжение носит турбулентный характер и где решетка имеет максимальную кривизну. Это связано с тем, что чем более турбулентным было скольжение и неоднородным распределение дислокации, тем труднее последующее их перераспределение с образованием устойчивых [c.55]

В ряде случаев после низкотемпературного нагрева деформированных металлов и сплавов прочностные характеристики (твердость, предел упругости, предел текучести, ширина линий на рентгенограмме и др.) не снижаются, а несколько поднимаются. Такой эффект установлен на железе, хромоникелевых малоуглеродистых сталях, латунях, бронзах и др. Вероятно, это связано со своеобразным характером перераспределения напряжений и дислокаций прн полигонизации. В сплавах, склонных к образованию при нагреве атомных сегрегаций [c.745]

Исследование дислокационной структуры горячедеформированного кремнистого железа показало, что деформированные кристаллы полигонизуются и рекристаллизуются неравномерно. В них обнаружены участки с различной плотностью дислокаций, со структурами, соответствующими различным стадиям полигонизации и рекристаллизации (рис. 1). Неоднородность дислокационной структуры обнаружена и по сечению сляба. В наружных зонах, охлаждавшихся быстрее центральных, плотность дислокаций выше и в них преобладают структуры, отвечающие начальным стадиям полигонизации и рекристаллизации (рис. 1). Участки с такими структурами располагаются хаотически, имеют различную величину и характеризуются неодинаковой плотностью дисло-182 [c.182]

Рис. 2. Образование полигональной (а—в) и субзеренной (г) структур при полигонизации горячедеформированного кремнистого железа, Х750

При малых степенях деформации е изменения структуры аустенита связаны в основном с поворотом зерен друг относительно друга и возникновением внутри них отдельных полос скольжения. При этом могут развиваться и процессы дробления тонкой структуры (образование субзерен и измельчение блоков мозаичной структуры, например, за счет полигонизации), однако, по-видимому, не так интенсивно, как при высоких степенях деформации. Как показано Г. В. Курдюмовым с сотрудниками [40], в зависимости от степени холодной пластической деформации разнообразных двойных сплавов железа размеры блоков (области когерентного рассеяния) изменяются от (8 10) 10 см (при е=5/о) до (34) 10" см (при е=60—80%). Одновременно углы разориенти-ровки между блоками возрастают от секунд до нескольких минут. При этом углы разориентировки между соседними субзернами или фрагментами (в частности, полосы скольжедия, кристаллы мартенсита и т. д.) обычно оказываются на порядок больше (до 40—50 мин). Подобный же характер изменения тонкой структуры имеет место и при закалке в результате мартенситного превращения, а также при сочетании пластической деформации с закалкой (термомеханическая обработка). В послед- [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...