Рекристаллизация на месте

При низких и умеренных температурах происходит лишь рост субзерен, завершающийся рекристаллизацией на месте [7]. [c.9]

Более сложно влияние полигонизации. Если в деформированном металле по всему объему одновременно и с примерно одинаковой скоростью формируются и растут субзерна, то они могут достигнуть большого размера и высокого совершенства, а границы между ними останутся малоугловыми. Такая полигонизация затрудняет рекристаллизацию. При отжиге после деформации, для которой характерны более равномерное распределение дислокаций и малый избыток дислокаций одного знака, далеко зашедшая полигонизация (рекристаллизация на месте) приводит к образованию столь совершенной субструктуры со стабильной сеткой малоугловых границ, окружающих крупные субзерна, что [c.58]

Учитывая при этом, что размер зародышей рекристаллизации,, появляющихся при 1100° С, составляет 0,1—0,2 мкм и этот размер соизмерим с размером ячеек холоднокатаной субструктуры (0,15— 0,3 мкм), можно предположить, что на месте этих ячеек зарождается новое рекристаллизованное зерно, образованию которого не препятствуют первичные нитриды, присутствовавшие в исходном материале. [c.235]

Прямые эксперименты на алюминии показали, что зародыши рекристаллизации формируются только в таких областях, которые в процессе деформации оказались разориентированными относительно окружающей матрицы на углы не менее 15—20°. Такие разориентировки создаются за счет интенсивного множественного скольжения. Наиболее благоприятными местами для этого являются прежде всего тройные стыки границ зерен (а), границы зерен вообще, реже переходные полосы [c.313]

Интенсивная динамическая полигонизация с образованием устойчивой субструктуры — для слабо упрочняющихся материалов или интенсивная динамическая рекристаллизация, сопровождающаяся образованием новых зерен (в основном механизмом коалесценции субзерен) в местах максимального наклепа—для сильно упрочняющихся материалов — это соответствует установившейся стадии на кривых а—е (см. рис. 286). [c.539]

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 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 концентрации, которая мешает движению дислокаций и упрочняет металл. [c.14]

Таким образом, во всех исследованных металлах, подвергнутых интенсивной деформации, при нагреве наблюдали близкую по характеру эволюцию наноструктур. Типичным является развитие процессов возврата, связанное с перераспределением и аннигиляцией дислокаций на границах и в теле зерен. Имеют место также рекристаллизационные процессы, приводящие к росту зерен, однако последовательность этих процессов определяется химическим составом и природой металла (энергией дефектов упаковки, типом кристаллической решетки), а также условиями интенсивной пластической деформации, которые определяют характер исходных наноструктур. Здесь в каждом случае требуются конкретные исследования. Важным также является установление процесса, контролирующего эволюцию структуры при нагреве. В работах [12, 140] предполагается, что этим процессом могут быть структурные перестройки на неравновесных границах зерен и скорость этого процесса контролирует возврат структуры и начало рекристаллизации. Однако выяснение этого вопроса требует дальнейших исследований. [c.136]

Отжиг при 723 К привел к некоторому возврату в структуре. При этом размер зерен стал равным 0,1 мкм, а их границы стали более выраженными. Микротвердость, соответствующая данному состоянию, слегка уменьшилась по сравнению с состоянием сразу после ИПД. При 823 К имела место рекристаллизация, приведшая к формированию хорошо различимых зерен диаметром 0,2 мкм и небольшого количества (0,5 %) мелких (менее 0,05 мкм) окисных частиц. Микротвердость уменьшилась более заметно. При 873 К наблюдали очень сильные изменения. Произошло формирование оксида FeO, объемная доля которого достигла 18% (рис. 3.136). Выделения появились главным образом на границах зерен матрицы. Одновременно параметр решетки уменьшился, а микротвердость увеличилась до значений выше, чем для материала сразу после ИПД. При более высоких температурах наблюдался рост зерен матрицы и частиц окислов вместе с возрастающим уменьшением микротвердости. [c.140]

Сущность процесса рекристаллизации состоит в формировании и росте в деформированной матрице центров рекристаллизации — новых зерен с неискаженной решеткой, отделенных от матрицы границами с большими углами разориентировки (первичная рекристаллизация). Элементарные процессы образования и роста зародышей рекристаллизации имеют диффузионный характер, совершаемые беспорядочными диффузионными перемещениями отдельных атомов и вакансий. Центры рекристаллизации возникают в местах скопления искажений кристаллической решетки --у границ зерен и их стыков, на границах двойников, пачек сколь- [c.133]

В некоторых промышленных сплавах заметного снижения восприимчивости к КР удалось добиться с помощью термомеханической обработки [190]. Наиболее интересным примером может служить сильная деформация сплава Бета III с последующей термообработкой ниже температуры р-перехода (что позволяет избежать рекристаллизации) [213]. Такая обработка, по-видимому, способствует также удалению граничных а-слоев. Результирующая структура представлена тонкими расплющенными зернами (напоминая структуру деформированных алюминиевых сплавов, показанную на рис. 23) и характеризуется слабой восприимчивостью к КР [213]. По аналогии с алюминиевыми сплавами может иметь место восприимчивость к КР по толщине материала, но общая стойкость выше, чем в случае равноосных структур. [c.103]

На поверхностях трения изделий и ib местах их контакта возникают пластические и упругие деформации микронеровностей, усталостные явления, раздробление и смещение структур, обогащение поверхностных слоев износостойкими составляющими, взаимное молекулярное схватывание частиц металла, их нагрев до высоких температур, рекристаллизация, фазовые превращения, окисление, образование карбидов, сульфидов и других химических соединений. [c.41]

Очевидно, полученная временная зависимость является результатом сложного влияния на диффузию процесса рекристаллизации. С одной стороны, когда имеет место параллельное протекание процесса диффузии и рекристаллизации, скорость диффузии может возрастать. С другой стороны, рекристаллизация, снимая эффект наклепа, уменьшает скорость диффузии. Следствием этого и является появление максимума на кривой. При более высоких температурах (700—900° С) даже при коротких выдержках начальную стадию фиксировать не удается. [c.132]

Если алгебраическая сумма углов ра1зориентировки между субзернами на значительных расстояниях близка к нулю, то субзерна в процессе роста миграцией границ приобретают значительные размеры (несколько микрон) без заметного увеличения своей разориентировки относительно окружающей матрицы. Такой случай назван рекристаллизацией на месте ( in situ ). Этот термин не совсем удачен, так как к рекристаллизации относят процессы, связанные с большеугловыми границами (см. ниже). Правильнее называть этот процесс собирательной полигонизацией. [c.309]

Субструктура может образоваться, например, в процессе ползучести в результате процесса полигонизации, при нагреве пластически деформированного металла или в результате полиморфного превращения. Рост субзерен без изменения их ориентации в пределах зерна определяет сущность процесса рекристаллизация на месте (in situ), что приводит к увеличению плотности дислокаций в субграницах и приближению их к устойчивым среднеугловым. Образование дислокационных структур границ (дислокационных стенок) при нагреве связано, как указывалось ранее, с уменьшением упругой энергии. Образование субграниц при пластической деформации в результате перестройки дислокаций в полосах скольжения (путем поперечного скольжения или переползания) также приводит к уменьшению энергии. Этот процесс образования субструктуры в результате пластической деформации наблюдается в неталлах с большой энергией дефекта упа.ковк и (т. е. в условиях, когда облегчается перестройка дислокации). [c.80]

В области температур, отвечающих сверхнластичности, т. е. вблизи 720 К, преобладающим фактором разупрочнения становитсн динамический возврат (динамическая рекристаллизация на месте ), а такн е динамическая рекристаллизация, обусловленная значительной подвижностью границ зерен. Перечисленные обстоятельства мешают накоплению дефектов, ответственных за упрочнение, не обеспечивают кинетических условий для возникновения неренапряже- ний и зарождения очагов разрушения. Кроме того, диффузионный массоперенос, необходимый для возникновения пор, еще недостаточно выражен, поэтому диффузия не может повреждать металл с необходимой скоростью. Образование и развитие нор на дефектах структуры в данной области температур чрезвычайно затруднены из-за достаточно большой скорости перемещения границ. Таким образом, наблюдающаяся при 720 К очень высокая пластичность — результат подавления процессов разрушения за счет интенсификации аккомодационных каналов различной природы и преобладания динамической активности структурных элементов (границ зерен и субзерен особенно) над конкурирующими процессами диффузионного порообразования. Согласно данной точке зрения, увеличение скорости перемещения элементов структуры (при сохранении диффузии на прежнем уровне) должно тормозить разрушение, а ослабление — способствовать ему за счет облегчения диффузионного порообразования, роста и слияния пор на элементах дефектной структуры. [c.73]

Субзерна могут вырасти до больших размеров 10 мкм. Такая поли-гсшизация получила название рекристаллизации на месте . [c.77]

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]

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]

Образование анодного окисла. Изучая анодное окисление ниобия в различных электролитах, Лакиани и Шрайер [46] установили, что температура и плотность тока оказывают существенное влияние на характеристики анодного окисла. С помощью методов электронной микроскопии было показано, что плато на кривых зависимости напряжения от времени соответствует кристаллизации окисла и разрушению ранее сформировавшегося слоя. Вполне возможно, что это — еще одни пример рекристаллизации на месте — явления ранее наблюдавшегося при анодном окислении тантала [47]. В литературе практически отсутствуют данные об электрохимическом поведении ниобия, но можно ожидать, что в этом отношении ниобий подобен танталу. [c.184]

Некоторые исследователи считают, что собственно полигонизация идет в ряде случаев непосредственно при деформации [2]. При этом она экспериментально не улавливается лишь вследствие малой разрешающей способности существующих методов. Эффект расщепления пятен астеризма, наблюдаемый при нагреве на рентгенограммах и приписываемый полигонизации, в действительности, возможно, является результатом рекристаллизации на месте. Это, безусловно, справедливо для деформации при повышенных температурах с небольшими скоростями. Одновременное действие температуры н напряжений вообще ускоряет полигодиза-цию. [c.724]

Процесс, названный рекристаллизацией , на самом деле отличается от того, который обычно наблюдается при отжиге хо-лоднодеформированных металлов. Обычная рекристаллизация представляет собой зарождение и рост новых, совершенных зерен за счет деформированной матрицы, в которой в большей или меньшей мере имел место возврат. При протекании обычной рекристаллизации структура является бимодальной благодаря сосуществованию больших совершенных зерен и мелких несовершенных ячеек. Такой процесс рекристаллизации может привести к изменению как размера зерен, так и их ориентации (текстуры). В отличие от описанного выше случая в Ni, подвергнутом ИПД, возврат структуры приводит к появлению зерен с одномодальным распределением по размерам и ориентациями, близкими к ориентациям, существовавшим в деформированном образце, т. е. текстура не изменяется. Этот процесс подобен процессу, называемому рекристаллизацией ш situ и имеющему место в некоторых сталях [236]. Если по какой-либо причине (например, в результате появления выделений) миграция новых границ зерен будет затруднена, может произойти только возврат и сформируется структура, главным образом, с маленькими, но разориентированными зернами. В процессе рекристаллизации in situ текстура деформации существенным образом сохраняется. Изменение текстуры происходит лишь в процессе последующего укрупнения зерен. [c.128]

Для режимов механической обработки, характеризующихся большим силовым воздействием на поверхностные слои металла и сравнительно низкой температурой деформации его (упрочняющая обработка роликом), процесс рекристаллизации их усиливается. Так, после двухчасовой выдержки при 800° С наблюдается рекристаллизация для всех режимов упрочняющей обработки, но степень развития этого процесса различна. Если для образцов после обкатки с усилием Р — 100 кгс наблюдается начальная стадия рекристаллизации (только на передних линиях) — обнаруживаются очень мелкие точки, то для образцов, обкатанных роликом с усилием Р = 500 и Р = 1000 кгс, рекристаллизация имеет место на всех линиях рентгенограмм. После вакуумного отжига при 875° С с выдержкой 25 ч с достариванием при 800° С в течение 8 ч образцов, обработанных шлифованием, на передних линиях рентгенограмм, снятых под углом 25°, четко видно начало рекристаллизационного процесса — появление первых интерференционных пятен в виде точечных уколов. На образцах с поверхностным упрочнением обкаткой роликом после аналогичной термической обработки наблюдается значительная рекристалли- [c.161]

Из рассмотрения этой схемы превращ ения можно сделать заключение, что около каждой пластинки цементита образуется самостоятельное зерно аустенита. Но как только эти начальные зерна аустенита соприкоснутся одно с другим, так начнется процесс их объединения в результате собирательной рекристаллизации. Этот процесс протекает одновременно с последними стадиями процесса превращения. К концу превращения на месте одного зерна перлита окажется только несколько зерен аустенита. [c.37]

В отличие от НТМО, ВТМО не требует прессового оборудования большой мощности. Однако существенным недостатком ВТМО являются определенные технологические трудности, связанные с необходимостью во многих случаях подавлять процесс рекристаллизации [161]. Так, проведение ВТМО конструкционных легированных сталей в условиях прокатки при температуре 800—1100° возможно только на сечениях толщиной около 10 ММ] дальнейшее увеличение толшины заготовок приводит к развитию процесса рекристаллизации и к снятию эффекта упрочнения. В то же время одним из перспективных направлений в использовании ВТМО является аналогичная по технологии обработка поверхностных слоев изделий [131, 132] поверхность детали или отдельные ее участки (в особенности в местах концентрации напряжений) могут быть упрочнены в результате локального екоростного индукционного нагрева токами высокой частоты, совмещаемого с последующей местной пластической деформацией и закалкой [161]. [c.79]

Рассчитанная по уравнению (5.27) деформация, которая предшествует разрушению сколом в интервале хрупко-пластичного перехода, практически полностью совпадает с кривой 3. При расчете больших деформаций учитывался стадийный характер деформационного упрочнения через коэ( х шциент усреднения р (смотри выше). Кривые 4 и 5 на диаграмме ИДТ представляют диаграмму структурных состояний и соответствуют деформациям, при которых происходит изменение коэ4х))ициента деформационного упрочнения в процессе развития и перестройки дислокационной структуры. Эти кривые фактически являются верхней границей равномерного распределения дислокаций ( лес ) и соответственно нижней границей образования ячеистой структуры. Причем если при деформации выше 200 °С наблюдается равноосная ячеистая структура (5.19, г), то при более низких температурах ячеистая структура обнаруживает четкую связь с полосами скольжения (5.19, д), что свидетельствует об ограниченном характере поперечного скольжения. Кривые 7 н 9 построены с привлечением данных фрактографических исследований. При повторном изломе в продольном направлении охлажденных до —196 °С образцов, которые ранее были испытаны при 800 и 1000 С, в шейке образцов наблюдалось межзеренное хрупкое разрушение (рис. 5.19, б), причем размер зерен составлял 1—2 мкм. Поскольку после первичных испытаний ниже 600 С, несмотря на хорошо сформированную ячеистую структуру, такой вид разрушения не наблюдается, то предполагается, что в шейке образца при больших деформациях начинается динамическая рекристаллизация [435], хотя такие низкие температуры начала этого процесса (Тр 700 С, или 0,ЗЗГпл) еще пока не отмечались. Таким образом, кривая 7 нанесена в качестве нижней границы области динамической рекристаллизации. Кривая 9, построенная по данным фрактографических исследований, схематически показывает температурно-деформационную область, в которой имеет место расслоение по границам ячеистой структуры. [c.220]

Разрушения в условиях эксплуатации, соответствующих области в карты механизмов ползучести наблюдаются при перегревах метгыла труб пароперегревателей. Как видно из картограммы (рис. 1.2), при нагреве до температур, превышающих 620 °С, в металле развиваются процессы рекристаллизации. Это приводит к возрастанию деформационной способности металла, полной трансформации структуры стали в феррито-карбидную структуру, интенсификации процессов перехода легирующих элементов в карбидные фазы. Долговечность труб в условиях такого перегрева не превышает 10—15 тые. ч. Для труб, разрушившихся в условиях ползучести, характерно наличие значительного слоя окалины и присутствие на наружной поверхности труб продольных трещин, сопутствующих основному разрыву. В случае перегрева до указанных температур разрущение происходит с относительно большим увеличением периметра трубы, заметным утонением стенки за счет повышенной деформационной способности в этих условиях. Характерно широкое раскрытие трубы в месте сквозной трещины. Микромеханизм разрушения соответствует порообразованию. Структура металла разрушенной трубы становится ферритной с крупными карбидными частицами по границам зерен. Вблизи разрушения имеет место некоторый роет зерна. Присутствие всех перечиеленных признаков евидетельствует о том, что разрушение исследуемой трубы произошло в результате длительного перегрева. [c.19]

Композиция на основе никеля может быть дополнительно упрочнена нагревом в течение 10—100 ч при 1300—1400 °С. При этом наряду с областями ремристал-лизации В материале сохраняются области существования волокнистой структуры с зернами размером 1— 2 MIKM, внутри которых наблюдаются оплетения дислокаций. Имеет место взаимодействие дисперсных частиц с дислокациями и субграяицами. Последние закрепляются частицами и тормозят рост субзерен и процеос рекристаллизации. Неоднородность, возникшая при указанном взаимодействии, сохраняется в широком диапазоне температур до 0,95 Тпл- После отжига при 1300—1400 °С оплав Ni — оксиды может длительно эксплуатироваться при 1100°С. [c.118]

Сплав 1099-Н14. Пределы прочности и текучести сплава 1099-Н14 при температуре 4 К выше их значений при комнатной температуре соответственно на 265 и 51 %. Значения б (на образцах диаметром 7,9 мм) при 4 К в 2,5 раза выше значений при комнатной температуре, в то время как il3, хотя и сохраняется на достаточно высоком уровне (51 %), составляет всего 0,6 от его значений при комнатной температуре и существенно снижается в интервале температур между 20 и 4 К в результате изменения характера разрушения. При 4 К разрушение обычно развивалось по одной плоскости и носило характер 100 %-ного сдвига, в то время как при более высоких температурах на образцах наблюдалось равномерное образование шейки вплоть до разрушения. В одном случае при температуре испытания 4 К скольжение происходило по двум взаимно перпендикулярным плоскостям и разрушение носило смешанный характер. Наиболее необычным было образование полос ре-кристаллизованного материала вдоль плоскостей скольжения, которые возникали, возможно, в результате того, что деформация происходила по очень ограниченному числу плоскостей и поэтому мог иметь место локальный разогрев. Наличие локальной рекристаллизации наблюдалось в образцах, испытанных при 20 и 4 К однако в образцах, ис- [c.157]

Имеются многочисленные экспериментальные данные, свидетельствующие как о термической стабильности наноструктур, так и об их активной рекристаллизации даже при комнатных температурах. В последнее время появились работы (см. обзор [3]), в которых делается попытка оценить роль различных факторов роста зерен применительно к наноматериалам. Теоретически показано, например, что инжекция вакансий внутрь зерен, которая имеет место при движении межзеренной границы, повышая свободную энергию системы, делает термодинамически невыгодным рост зерен, но только в определенном интервале размеров последних. Наличие тройных етыков, доля которых в структуре наноматериала значительна (см. рис. 2.3, б), также замедляет рост зерен. Таким же образом действуют поры, сегрегации на границах и сжимающие напряжения. В то же время неоднородное начальное распределение зерен по размерам и растягивающие остаточные напряжения инициируют рост зерен. Здесь также следует иметь в виду, что в случае легированных наноструктур влияние размера кристаллитов на интегральную свободную энергию О может быть немонотонным [3, 82]. Характер зависимости 0= /(Т) означает, что из-за существования минимума при Т рит рост зерен в интервале Ь < Крит становится, так же как и в упомянутом выше случае инжекции вакансий, термодинамически невыгодным. [c.100]

Судя по имеющимся данным [19], весьма важно понимать что представляет собой область хорошей деформируемости i каковы механизмы, действующие в ее пределах. В различны) диапазонах температуры и скорости деформации изучали динамический возраст и динамическую рекристаллизацию сплавов Waspaloy и IN O 718 [19]. Было показано, что в те> областях, где развивается динамический возраст (но не динамические рекристаллизация), в процессе деформирования i местах стыка трех зерен образуются поры, и это вреднс сказывается на результатах последующего деформирования. [c.212]

Снижение сопротивления пластической деформации во время полиморфного превращения наблюдалось на многих металлах и сплавах [43, 71, 87, 157, 319, 361]. Оно имеет место не только при повышенных температурах, когда вследствие возврата и рекристаллизации фазы разупроч-няются, но и при низких температурах, при которых полиморфное превращение реализуется сдвиговым механизмом и устранение дефектов атомно-кристаллического строения не должно иметь места. Большую роль, по-видимому, играют скопления дислокаций, образующиеся на границе раздела фаз во время мартенситного превращения [360]. Значительное удлинение без образования шейки и заметное сни- [c.66]

На машиностроительных заводах применяется межоперацион-ный отжиг полуфабриката. При этом в некоторых местах штамповок может быть зона критического наклепа, ведущая к образованию гигантских зерен и разрывам при последующих операциях вытяжки. В этом случае необходимо отжиг заменить нормализацией в печах с защитной атмосферой. При незавершивщемся процессе рекристаллизации во время отжига рулонов сохраняется предпочтительная ориентация зерен феррита, созданная холодной прокаткой. Это создает у листовой стали анизотропию пластических свойств и ведет у кипящей стали к образованию ушей у симметричных штамповок. [c.354]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...