Субзерен границы

Позднее понятие полигонизации значительно расширилось. Под полигонизацией стали понимать сложные процессы перераспределения и взаимодействия дислокаций, приводящие к образованию субзерен в моно- и поликристаллах, деформированных множественным скольжением, малоугловые субзеренные границы кото- [c.306]

В сечении у деформационные полосы располагаются под углом 45° к направлению оси образца (рис. 1.27). В сечениях хиг ориентация их перпендикулярна направлению оси образца. Анализ деформационных картин указывает на формирование малоугловых поверхностей раздела (рис. 1.26). Таким образом, можно считать, что после одного прохода при РКУ-прессовании чистого А1 формируется вытянутая субзеренная структура с малоугловыми границами зерен. Увеличение числа проходов вплоть до четырех обеспечивает постепенное превращение субзеренных границ в больше-угловые зеренные границы, но это происходит только при маршруте В (рис. 1.27), а при маршрутах А (рис. 1.28) и С (рис. 1.29) структура остается преимущественно субзеренной. [c.40]

Точечный дефект представляет собой в высшей степени локальный дефект, влияние которого простирается лишь на один или несколько атомных диаметров от его центра. К точечным дефектам относятся вакансии (не занятые атомами узлы), межузельные атомы, растворенные атомы и свободные атомы в упорядоченной решетке. Линейный дефект представляет собой дислокацию. Этот тип дефектов будет подробно рассмотрен ниже. Поверхностный дефект представляет собой плоскость или криволинейную поверхность, образованную множеством дефектов в кристалле. К ним относятся границы зерен, границы субзерен, границы двойников и скопления дефектов в атомных плоскостях внутри кристаллов. Объемные дефекты — это трехмерные дефекты, такие, как пустоты, пузырьковые включения, частицы, ориентированные отлично от окружающей матрицы, или скопления точечных дефектов в упорядоченной матрице. [c.48]

В процессе волочения пластинки цементита приобретают определенную направленность и вытягиваются вдоль направления течения металла, а ферритные пластинки разбиваются на большое число субзерен, границы которых представляют собой скопление дислокаций, что и определяет высокий уровень упрочнения. [c.350]

Стирлинга формула 54 Ступеньки (на дислокациях) 70, 71 75, 130, 142, 147 Субзерен границы 80, 191—195, 199, 226 [c.282]

Простые границы наклона, состоящие из одних краевых дислокаций, и соответствующие им субзерна в виде параллельных пластинок, проходящих через весь кристалл, наблюдают обычно только при отжиге после деформации, когда действует одна система скольжения. В поликристаллических металлах при средней и большой пластической деформации всегда происходит турбулентное течение, скольжение идет по разным системам. Поэтому в них при отжиге образуются" субзеренные границы, состоящие из смешанных дислокаций, имеющих к тому же разные векторы Бюргерса. Такие границы образуются в результате простого и поперечного скольжения и переползания дислокаций, причем самым медленным является переползание. [c.48]

Подобрав травитель, можно металлографически выявить границы субзерен. Под микроскопом они обнаруживаются в виде цепочек ямок травления, каждая из которых соответствует месту выхода на поверхность шлифа дислокации внутри малоугловой границы. Чаще всего субзеренные границы видны на шлифах в виде сетки тонких линий внутри зерен, границы которых выявляются в виде более толстых линий. [c.49]

Поверхностные дефекты имеют малую толщину и значительные размеры в двух других измерениях. Обычно это места стыка двух ориентированных участков кристаллической решетки. Ими могут быть границы зерен, границы фрагментов внутри зерна, границы блоков внутри фрагментов. Соседние зерна по своему кристаллическому строению имеют неодинаковую пространственную ориентировку решеток. Блоки повернуты по отношению друг к другу на угол от нескольких секунд до нескольких минут, их размер 10 см. Фрагменты имеют угол разориентировки не более 5°. Если угловая разориентировка решеток соседних зерен не более 5°, то такие границы называются малоугловыми границами зерен. Все субзеренные границы (границы фрагментов и блоков) — малоугловые. Строение границ зерен оказывает большое влияние на свойства металла. [c.61]

По данным работы [351 предварительная (до 8 %) пластическая деформация аустенита активизирует, а большая (до 17 %) затрудняет мартенситное превращение при последующем охлаждении аустенита, так как создает развитые субзеренные границы. [c.82]

Зародыши обычно образуются на границах зерен и субзерен, в скоплениях дислокаций, включениях, порах, что связано с уменьшением затрат на приращение поверхностной энергии. Распад также интенсифицируется после деформации, которая повышает плотность дислокаций. При медленном охлаждении и малой степени переохлаждения образуются близкие к равновесию стабильные фазы с некогерентными границами раздела. Для них характерно гетерогенное зарождение на высокоугловых границах зерен и скоплениях вакансий (кластерах). В результате возможно образование сетки выделяющейся фазы по границам зерен. [c.498]

При быстром охлаждении при закалке или в процессе сварки в металле также фиксируется неравновесная концентрация вакансий. Равновесная концентрация вакансий С р зависит от рода металла и увеличивается с температурой. При охлаждении С р уменьшается в результате аннигиляции вакансий на стоках, которыми служат внешние поверхности, границы зерен (субзерен) и дислокации. При ускоренном охлаждении С р не успевает установиться, поэтому в металле фиксируется часть числа вакансий, соответствующего более высоким температурам. На рис. 13.16 приведены расчетные значения неравновесной концентрации вакансий С в железе для условий ускоренного охлаждения при сварке (считается, что стоками служат только дислокации). [c.510]

И последующих главах. Здесь в качестве примера поверхностных дефектов рассматривается строение границ субзерен. [c.39]

Дислокационное строение границ зерен различается по виду соприкосновения зерен и субзерен, характеризуется их размерами и величиной разориентации (табл. 7). Граница субзерен представляет собой поверхность сопряжения двух практически неискаженных кристаллитов (см. рис. 21, АС — след S на рис. 23). Одни атомы такой границы могут принадлежать обеим решеткам (область хорошего сопряжения ), другие ни одной из них могут быть также пустые или сжатые области плохого сопряжения . Ширина последней не превышает 1—2 межатомных расстояний. [c.159]

Субграницы с малым углом разориентации проявляются при травлении не в виде сплошных линий, как это имеет место при травлении межзеренных границ, а состоит из отдельных ямок (фигур) травления. Их плотность зависит от взаимной ориентации субзерен, а расстояние между ямками совпадает с расчетными значениями для расстояния h (см. рис. 21) в стенке дислокаций, из которых состоит стенка субзерна. [c.167]

Горячая деформация при 7 > (0,6Ч-0,7) Гпл сопровождается не только интенсивной перестройкой дислокационной структуры и сохранением устойчивых при высоких температурах дислокационных структур, но и миграцией границ зерен и субзерен, связанных с развитием разупрочняющих процессов (рекристаллизации). [c.256]

Градиент наклепа может образоваться и в том случае, когда у границ зерен сформировалась ячеистая структура, но размеры ячеек и соответственно размеры субзерен оказываются резко различными по обе стороны границы. В этом случае граница будет мигрировать в то зерно, в котором размеры субзерен меньше. [c.317]

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]

Известно, что термоциклирование легированных сталей в интервале температур, в котором происходит сдвиговое полиморфное превращение, приводит к накоплению дефектов атомно-кристаллического строения. Так, многократные мартенситные превращения используют для упрочнения мартенситно-стареющих сталей [187]. Основной вклад в упрочнение вносит прямое мартенситное превращение. Образующаяся при нагреве фаза у лишь наследует большую часть дефектов мартенсита. О наследовании дефектов при трансформации упаковок сообщалось в работах [124, 387], и на нем основаны некоторые виды термомеханической обработки [40]. Сохранение дефектов кристаллического строения становится возможным благодаря необратимости прямого и обратного мартенситных превращений. После нескольких термоцнклов в никелевой стали накапливаются дислокации, дефекты упаковки, двойники, субзеренные границы, вследствие чего она упрочняется так же, как и после холодной деформации с обжатием на 30—50% [50]. Аналогичные данные имеются и для марганцовистой стали [165]. [c.55]

После холодной деформации (кроме случая чистого сдвига монокристаллов) кристалл содержит субзеренные границы, являющиеся следствием выхода дислокаций из своих плоскостей скольжения, взаимодействия дислокаций между собой и образования их сплетений. Процесс получает тем большее развитие, чем ниже энергия дефекта упаковки. Это состояние неустойчиво при нагреве часть дефектов исчезает, а часть принимает более упорядоченное строение. В результате возникает сравнительно стабильная субструктура, когда отдельные совершенные участки кристалла — субзерна повернуты друг относительно друга на небольшой угол. Размеры субзерен и величина разориентнровки колеблются в широких пределах (обычно от 10 см — до 10 " см и от нескольких минут до нескольких градусов). Чем ниже температура и чем выше (до определенного предела) степень деформации, тем меньше размер субзерен. Этому также способствует и наличие легирующих элементов и примесей, взаимодействующих с дефектами структуры. [c.183]

Деформация феррита в следующем Цикле повышает его термадина- мический потенциал и соответственно снижает температуру начала а - -у-превращения до значения Ас ( ат)=Лс - -AГ2. Повышение температуры во внутренних с оях заготовки за счет тепловыделения при пластической деформации позволяет части деформированной а фазы вновь превратиться в у-фазу. В принципе ау-превращению может подвергнуться вся образовавшаяся в предыдущем цикле а-фаза. При этом существенно то, что новые порции а-фазы будут образовываться на других участках формирующейся структуры. Следовательно, повторение описанных циклов позволяет вовлекать в процесс фазовых превращений все новые Н новые объемы металла в условиях постоянного снижения температуры заготовки, Это должно вести к диспергированию фаз, возрастанию протяженности межфазных, межзеренных и субзеренных границ, что облегчает и ускоряет последующее течение фазовых превращений. [c.179]

В участке с повышенной кривизной решетки, т. е. с избытком дислокаций одного знака, облегчено образование субзерен, например, с помощью простейшего механизма, отображенного на рис. 16. Чем больше избыток дислокаций одного знака, тем больше угол разориентации на субзеренной границе. (При росте субзео-на встраивание в его границу все большего числа дислокаций одного знака приводит к увеличению угла разориентации и посте- [c.57]

Небольшая предварительная деформация обычно активирует мартенситное превращение при последующем охлаждении, а большая затрудняет его (рис. 141). Это объясняется тем, что малые деформации создают такие структурные нарушения в исходной фазе и такие локальные поля напряжений, которые делают энергетически выгодным зарождение мартенсита в соответствующих участках. Большие же деформации создают такие сильные нарушения правильного строения исходной фазы (например, развитые субзеренные границы), которые за- когерентный рост мартенситното зародыша иа самых [c.246]

Исследование такой структуры сталей Н30Ф2 и 40Н27 после НТ.МО и ВТМО [14, 85, 88, 87] показало, что высокотемпературная деформация при степенях обжатия 25% и выше приводит к образованию в стали ячеистой дислокационной структуры, границы ячеек приобретают четкую кристаллографическую направленность. Кристаллографическая направленность границ ячеек соответствует тем же плоскостям решетки аустенита 110 , 111 , ПО , по которым образуются дислокационные субзеренные границы прн полигонизации. При увеличении выдержки до охлаждения после высокотемпературной деформаци в структуре развиваются процессы полпгопизаипп и рекристаллизации. Участки с полигонизованной структурой наблюдаются и после деформации с немедленной закалкой. [c.44]

Участками цреимущественного образования аустенита наряду с поверхностями раздела ферритно-карбидной фаз являются также границы ферритных зерен и субзерен, границы перлитных колоний. При этом имеет значение влияние устойчивых сегрегаций [c.73]

Кая< ,ое зерно металла состоит из отдельных субзерен, образующих так называемую субструктуру (рнс. 13, б). Различные об ьемы металла обычно разориентированы один относительно другого на величину от несколысих долей до единиц градуса — субструктура (м а о- к с р е д н е у г л о в ы е границ ы) или до неско/1ьких [c.25]

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]

Различают большеугловые и малоугловые границы субзерен, характеризующиеся углом разориентации 0 двух соседних зерен (субзерен). В дислокационной мо- 1ели границ с малым углом разориентации (рис. 21) тредполагается, что два субзерна с простой кубической зешеткой слегка повернуты один относительно другого 5 плоскости хоу вокруг оси 2 на равные и противополож-1ые углы 9/2. Угол разориентации составляет 0 = = 2 ar tg(6/2ft) или Граница состоит из ряда [c.39]

Дислокации могут возникать во время кристаллизации из-за ра.эных случайностей роста кристаллов. Эти случайности приводят к образованию мозаичной структуры — кристалл состоит из взаимно разориентированных субзерен (блоков). Одна из возможных причин образования субзерен — изгиб очень нежных ветвей денд-ритов из-за конвекционных токов, градиента температур и действия других факторов. Когда слегка разориентированные ветви дендри-тов срастаются, на границе между ними возникают дислокации. Поверхность срастания представляет собой стенку из краевых дислокаций. [c.104]

Если углы разориентировки (Лф) от субзерна к субзерну закономерно нарастают (рис. 179), то при росте субзерен миграцией границ их разориеитировка относительно матрицы, за счет которой происходит рост, будет возрастать и в момент превращения границы в большеугловую субзерно превращается в зародыш истинной первичной рекристаллизации. [c.309]

Инкубационный период в таком случае включает время, необходимое для того, чтобы произошло перераспределение дислокаций, образование субзерен и превращение их границ в границы большой разориентировкч хотя бы на небольшом локальном участке. Все факторы, задерживающие перераспределение дислокаций и миграцию субграниц ( атмосферы примесных атомов, частицы дисперсных фаз...), должны увеличивать инкубационный период и тормозить рекристаллизацию. [c.316]

Второй этап — рост субзерен и увеличение углов ра-зориентировки относительно окружающей матрицы до формирования большеугловых границ. Момент превращения границ в большеугловые означает завершение формирования центра рекристаллизации. [c.318]

Механизм коалесценции субзерен является, видимо, одним из механизмов, ответственных за то, что рекри-сталлизованные зерна часто не являются структурно совершенными, а содержат дислокации и малоугловые дислокационные границы (см. рис. 183). Эти дислокации и малоугловые границы могут являться остатками рассыпающихся субграниц. Высокоугловая граница центра рекристаллизации может оформиться и начать интенсивно мигрировать при частичном сохранении в его объеме какой-то доли дислокаций, входивших в рассыпающуюся субграницу при условии, что плотность дислокаций в окружающей матрице будет существенно большей, чем в объеме растущего центра. [c.322]

Движущей силой образования выступов (зубчатости) является разница в локальной плотности дефектов по обе стороны от данного участка границы. Эта разница может быть вызвана непосредственно неоднородными условиями деформации в граничащих зернах. Возможен и другой механизм, непосредственно наблюдавшийся на алюминии. Заключается он в том, что по одну сторону границы происходит коалесценция одного или нескольких субзерен с полным или, вероятнее, частичным исчезновением разделяющих их границ. В результате по эту сторону границы возникают субзерна, значительно превосходящие по размерам субзерпа, расположенные по другую сторону большеугловой границы. В сильно деформированном, текстурованном материале рассмотрен-ный ранее механизм чаще реализуется у границ зерен, [c.369]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...