Границы зерна малоугловые

Рис. 98. Движение малоугловой границы зерна под действием напряжения X

Каждое зерно, в свою очередь, состоит из субзерен (блоков). Субзерно представляет собой часть кристалла относительно правильного строения, а его границы — стенки дислокаций, которые разделяют зерно на отдельные субзерна (см. рис. 1.21, б). Угол взаимной разориентации между соседними субзернами невелик (не более 5°), поэтому такие границы называются малоугловыми. На малоугловых границах также скапливаются примеси. [c.35]

Другой способ построения малоугловой границы зерен состоит в нанизывании чисто винтовых дислокаций. В этом случае смежные субзерна поворачиваются относительно друг друга, причем ось вращения расположена перпендикулярно к границе зерна (граница кручения). Вообще же редко наблюдают такие сочетания чисто краевых или винтовых дислокаций. Значительно чаще границы раздела двух кристаллических участков различной ориентации построены из обоих видов дислокаций. [c.229]

Рис. 14.8. Декорирование малоугловой границы зерна, состоящей из краевых дислокаций (а), и структура малоугловой границы зерна (б)

В разделе 10.3.3 указывалось, что строение малоугловых границ зерен соответствует особому расположению дислокаций. Дислокации можно обнаружить с помощью избирательного растворения. По расстоянию между ямками травления в пределах малоугловой границы зерна можно непосредственным экспериментом подтвердить соотношение (10.16), если известен вектор Бюргерса. [c.400]

Структуру границ зерен можно представить двояким образом. Одним из возможных типов границ являются малоугловые границы, показанные на рис. 2.3. Эти границы состоят из выстроенных в ряд краевых дислокаций и возникают при небольшой разориентировке растущих кристаллических плоскостей. Ширина таких границ приближается к атомным размерам, и они служат границами раздела блоков внутри зерна. Несмотря на то, что блок может и.меть сам по себе точечные и линейные дефекты, он является достаточно совершенным кристаллом и для рентгеновских лучей будет представлять область когерентного рассеяния. [c.40]

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]

Зерна разделяют так называемые большеугловые границы а соседствующие зерна, не сильно отличающиеся ориентацией в пространстве, разделяются малоугловыми границами, в этом случае зерна характеризуются стремлением к объединению, слиянию. [c.33]

Существует еще один источник поверхностного искажения кристаллического строения кристалла. Если рассмотреть зерно при большом увеличении, то окажется, что внутри него имеются участки с размерами 0,1-1 мкм (их называют субзернами), разориентированные друг относительно друга на угол 15-30 (малоугловые границы) Такая структура называется блочной или мозаичной (рис. 32), Свойства металлов будут зависеть как от размеров блоков и зерен, так и от их взаимной ориентации. [c.49]

При такой постановке задачи не имеет смысла подразделять полигонизацию и рекристаллизацию, которые по сути различаются только углами разориентировки или энергией границы раздела между объемами металла. На микрофотографии структуры рения после отжига при Т = 1350°С (см. рис.3.8, видны участки зерна, где дислокационные ячейки превратились в полигональные путем перестройки стенок дислокационных ячеек в малоугловые границы [c.127]

Следовательно, обеспечить протекание рекристаллизации в меди по всему объему при нагревании до 700 К практически невозможно. Термическое разупрочнение при этом происходит в основном за счет образования малоугловых полигональных границ с их последующей миграцией по механизму, движущие силы которого мы показали ранее, при одновременной самоорганизации формы нового зерна. [c.136]

Каждое зерно металла состоит из отдельных субзерен (рис, 16, ц), образующих так называемую субструктуру. Субзерна разориентированы относительно друг друга от нескольких долей до единиц градусов — малоугловые границы. [c.23]

При механическом истирании порошков деформация первоначально локализуется в полосах сдвига, содержащих большое число дислокаций с высокой плотностью. При достижении определенного уровня напряжений эти дислокации аннигилируют и рекомбинируют с малоугловыми границами, разделяющими отдельные зерна на этом этапе истирания уже образуются зерна диаметром 20—30 нм, и их количество растет по мере истирания. На следующем этапе истирания ориентация отдельных кристаллитов друг относительно друга становится случайной вследствие скольжения границ зерен. Такое поведение при истирании типично для ОЦК-металлов и интерметаллидов [107]. [c.39]

При анализе механизма пластической деформации при высоких температурах необходимо учитывать также образование субструктуры внутри зерна, связанное с его дроблением на отдельные ячейки (субзерна), разделенные малоугловыми границами. В качестве одного из вероятных механизмов ее появления был пред- [c.12]

Полигонизация повышает сопротивление ползучести, так как малоугловые границы в зернах мешают передвижению дислокаций. Однако такая обработка эффективна лишь в изделиях простой формы (например, в трубах), когда деформация во всем изделии одинакова. [c.497]

После деформации при температурах 820 К и выше структура внутри исходных зерен ячеистая с малоугловыми границами. Ячейки достаточно крупные и равноосные, их размер того же порядка, что у исходных зерен, и мало зависит от температуры и степ(вни деформации. Внутри них образуются дислокационные сплетения. В этих условиях исходные зерна также остаются равноосными, В начале деформации они интенсивно растут размер зерен увели- чивается более чем в 3 паза. [c.41]

Образующиеся при этом дислокации и малоугловые границы ускоряют процессы диффузии также и а объеме зерна, [c.125]

Из этого соотношения следует, что при уменьшении L энергия на единицу длины трещины уменьшается. Поскольку при образовании малоугловых границ расстояние между дислокациями резко уменьшается, этот процесс энергетически выгоден. При этом отток энтропии из тела зерна обеспечивается вследствие ухода дислокаций в субграницы. [c.105]

В приведенной последовательности мы проследили иерархическую связь сверху—вниз — от дислокаций к точечным дефектам и их электронным состояниям. Разумеется, иерархия обнаруживается и в обратном направлении дислокации объединяются в малоугловые границы, те формируют блочную структуру зерна, зерна определяют поведение всего образца. В настоящее время о каждой из ступеней иерархической лестницы принято говорить как о структурном уровне деформации и разрущения твердого тела [206]. При этом принято считать, что каждое конкретное явление обусловлено процессами, происходящими на определенном структурном уровне диффузионная ползучесть связана с вакансиями, низкотемпературная установившаяся ползучесть — с дислокациями и т.д. [223]. Такой подход, однако, не объясняет явлений типа неустановившейся ползучести, в которых задействованы несколько структурных уровней, соподчиненных друг другу. Их следует рассматривать не по раздельности, а во взаимной связи — как ступени иерархической лестницы (см. 3). Основной аргумент в пользу такой связи состоит в том, что на каждом из структурных уровней поведение системы определяется дефектами, которые когерентно объединяются в кластеры, формирующие доведение следующего уровня. [c.281]

ВЫСОКОЙ плотностью дислокаций 10 4-10 5 М-2. В структурном состоянии 3 размер зерна составлял 0,15 мкм. Для этого состояния характерны наличие высоко- и малоугловых границ зерен с плотностью дислокаций м-2, а также появление зерен, [c.215]

В отожженных поликристаллах на дислокационные конфигурации влияют размеры и взаимная ориентация зерен, а также усложненные условия дислокационного скольжения (активность преимущественной системы скольжения) вследствие сложного напряженного состояния в отдельных зернах. Позтому малоугловые границы в поликристаллах имеют обычно более сложную структуру по сравнению с малоугловыми границами в монокристаллах. [c.69]

Зерна металла разориентированы относительно друг друга на величину от нескольких долей градуса (малоугловые границы) до нескольких градусов или нескольких десятков градусов (высокоугловые границы). [c.14]

В отличие от полигонизованной структуры, которая также более совершенна, тем деформированная матрица, рекристаллизован-ные зерна отделены от матрицы не малоугловыми, как субзерна, а высокоугловыми границами. Это различие имеет принципиальное значение. Высокоугловые границы, представляющие собой переходную зону с неупорядоченным расположением атомов, способны к быстрой миграции, так как атомы в такой зоне легко могут изме- [c.52]

Сравнительный анализ различных моделей количественного измерения диффузии по границам зерна [107] привел к выводу, что уравнение Фишера, которое наиболее широко применяется при расчете экспериментальных данных, мон<ет дать завышенное значение энергии активации диффузии по границам зерна, особенно для малоугловых границ, если в опытах не выполняются определенные условия (малое время диффузии и достаточно высокая концентрация). Наиболее точными, хотя и наименее экспериментально удобными являются теории Уиппла и Сузуока [109,110]. [c.122]

Граница зерна — это двумерный дефект кристаллической решетки, который вносит разориентацию в решетку, не создавая крупномасштабного поля напряжений. Как следствие монокристалл, содержащкй большеугловую границу, лучше всего описывается как два кристалла с различной ориентацией рещеток по разные стороны границы. В то же время малоугловая граница выглядит ка)к дефект в монокристалле. [c.79]

Рассмотрим более подробно процессы, происходящие при ТЦО. Фазовые и структурные превращения сопровождаются образованием, перемещением и аннигиляцией точечных и линейных дефектов, а также перераспределением легирующих элементов [85 . Интенсивность процессов зависит от многих технологических факторов, в том числе от температурного интервала, скоростей нагрева и охлаждения, числа превращений и др. В результате многократной аустенитизации, изгза разницы удельных объемов превращенных фаз в металле протекают процессы, свойственные нагреву слабодеформированных металлов, а именно диффузия точечных дефектов и их сток в дислокации и границы с попутной частичной их аннигиляцией перераспределение дислокаций формирование малоугловых границ миграция малоугловых границ с поглощением дефектов миграция межзеренных границ между рекристаллизованными зернами и укрупнение последних при одновременном снижении зернограничной и поверхностной энергий. [c.8]

Бюргерсом было высказано предположение, что границы зерен с малым углом разориенти-ровки состоят из совокупности дислокаций. Схематически малоугловая граница, разделяющая два зерна, изображена на рис. 3.32. Многочисленные экспериментальные исследования подтверждают дислокационный характер границ. Из рис. 3.32 видно, что малоугловая граница разделяет монокристаллические зерна, ориентация которых незначительно отличается. В реальных кристаллах угол разориентировки колеблется от нескольких угловых секунд до 3—5°. Угол раз-ориентировки связан с вектором Ь краевых дислокаций и расстоянием D между ними соотношением [c.114]

Для малоугловых границ с увеличением угла 0 плотность дислокаций растет и при 6я 15° дислокации отделены промежутком порядка двух параметров решетки. При 6>15° граница становится большеугловой, а отделяемые ею области — зернами. [c.42]

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]

Как показано в работах [35,60,61], РКУ-прессование также может приводить к формированию в Си и Ni равноосной ультра-мелкозернистой структуры. В Си средний размер зерен оказался 210нм (рис. 1.8), а распределение зерен по размерам было подобно логнормальному. Электронно-микроскопические исследования выявили присутствие трех типов зерен. В малых зернах (меньше 100 нм) решеточные дислокации практически отсутствовали, в зернах среднего размера (200-300 нм) наблюдались отдельные хаотически расположенные дислокации, а в больших зернах (400-500 нм) происходило формирование субзерен. Средняя плотность дислокаций внутри зерен составила 5 х 10 м . Вместе с тем, вид структуры после РКУ-прессования очень сильно зависит от режимов деформирования. Например, при том же количестве проходов (12) изменение маршрута прохождения заготовок при РКУ-прессовании Си от В к С (см. 1.1) приводит к формированию принципиально другого типа микроструктуры — полосовой структуры, имеющей много малоугловых границ (рис. 1.86 ). [c.21]

Монокристаллические отливки подвержены тем же дефектам кристаллизации, что и отливки со столбчатыми зернами. Исключение составляет отклонение направления границ зерен от оси отливки, с этим дефектом приходится бороться только в отливках со столбчатым зерном. Однако монокристалли-ческим отливкам присуще формирование малоугловых границ. Обычно эти границы разделяют участки структуры монокристалла, разориентированные на угол не более 15°, однако и они способны послужить в качестве мест для возникновения трещины. Малоугловые границы в монокристаллических отливках обычно считаются допустимыми для некоторых сплавов и [c.248]

Дислокации могут препятствовать движению малоугловых границ или поглощаться ими, что оказывает влияние на возрастание граничного угла и разориенти-ровку границ зерен. Следует отметить, что структура границ резко отличается от структуры приграничных участков зерна. Высказывалось даже малообоснованное предположение (Ф. Вайнбер [80, с. 126—171]), что структура границ с большой разориентировкой подобна структуре жидкости, хотя большеугловые границы зерен имеют кристаллическую структуру дальнего порядка, а жидкость — мгновенную структуру ближнего порядка. Ширина границ зерен в чистых металлах может состоять из одного или нескольких атомных слоев. В сплавах, в зависимости от коэффициента распределения второго компонента, ширина границ достигает значительных размеров, особенно при небольшой скорости роста столбчатых кристаллов. Скопление дислокаций и наличие крупных выделений на границе перехода от одной структурной зоны к другой должно оказывать отрицательное влияние на механические свойства и деформируемость слитка. Применение модификаторов [4] и затравки может способствовать рафинированию расплава и более равномерному распределению дислокаций в слитке. [c.74]

Металлографические исследования показали, что в области темцератур 700—800 К активную роль, играют также границы исходных зерен. Наблюдается их интенсивная миграция, вследствие чего уже на этапе упрочения размер зерен сильно увеличивается, достигая при деформации 50% примерно 600 мкм. Границы зерен извилистые, зерна вытянуты вдоль направлений, совпадающих с направлениями полос на поверхности. Полосы — результат проскальзывания зерен по границам, при этом некоторые из них выводят на поверхность (выдавливаются из объема), обнажая новые поверхно- сти своих границ. При температурах 700—800 К появляется особенность структуры, отличающая ее. от таковой при более низких температурах образование новых зерен в этих условиях связано с наличием в материале исходных границ. Новые зерна возникают от исходных границ за счет выпучивания последних и построения перетяжек. Внутри объема исходных зерен новые не возникают. При этом границы зерен практически не отличаются от имеющихся по всему объему образца большеугловых субграниц. Часто наблюдаются смешанные стыки границ зерен и субзерен (в том трсле и малоугловых), поэтому они выглядят как разорванные с перетяжками из малоугловых границ. [c.41]

Результаты электронномикроскопического исследования на просвет тонких фольг стали 10, подвергнутой холодной прокатке с обжатием 10% и отпуску до 700°С, приведены на рис. 114. Отпуск до 400—450° С не вносит существенных изменений в дислокационную структуру холоднодеформированной стали. После отпуска на 450—500° С и выше отмечается постепенное уменьшение общей плотности дислокаций, образование многочисленных субграниц. Плотные стенки дислокационных сеток становятся тоньше, контрастнее и постепенно превращаются в регулярные дислокационные ряды типа малоугловых границ. Наряду с ростом имеющихся в деформированном металле областей с малой плотностью дислокаций за счет перемещения субграниц этих областей, без образования новых зародышей рекристаллизации, обнаруживаются участки, в которых рекристаллизация развиваётся, по-видимому, с помощью образования зародышей рекристаллизации (см. рис. 114). После отпуска при 650° С имеются зерна, в которых дислокации не обнаруживаются, и зерна со сравнительно высокой плотностью дислокаций. Однако хаотического распределения дислокаций уже не встречается, дислокации выявляются в виде четких относительно прямых линий, образующих при пересечении своеобразную субструктуру. Обнаруживаются также малоугловые границы в виде плетеных дислокационных сеток, которые имеют различную ширину. Субструктура металла становится более совершенной, одиночные остаточные дислокации почти не встречаются. [c.294]

Вторая стадия возврата — полигонизацияделение зерен на части — полигоны (субзерна) размером 10- — 10 см. Полигонизация происходит в результате скольжения и переползания дислокаций, вследствие чего дислокации одного знака образуют стенки , разделяющие зерна на полигоны. На рис. 87 схематически показано образование полигонов, разделенных малоугловыми границами. [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...