Рекристаллизация образование зародышей

Рекристаллизация начинается при нагреве свыше температуры рекристаллизации Грек, составляющий 0,4 т. е. когда становится заметной скорость самодиффузии. Процесс термически активирован, т. е. для образования зародышей зерен и их роста требуется определенная энергия активации, поэтому он получает развитие в металле, претерпевшем определенную критическую пластическую деформацию (около 5...10%), другими словами, после накопления в металле некоторого минимума энергии. С увеличением степени деформации снижается энергия активации рекристаллизации и несколько понижается Грек. Это приводит к увеличению скорости рекристаллизации. [c.507]

При испытаниях в условиях ползучести в таком металле протекают интенсивные процессы миграции границ зерен и образования зародышей рекристаллизации. Интенсивно идет выделение вторичных фаз, в том числе <т-фазы. Упрочненная стабилизированной субструктурой матрица зерен и разупрочняющие процессы в приграничных зонах (миграция границ, образование и рост вторичных фаз) вызывают повышение жаропрочности при высоких нагрузках и малых долговечностях и существенное снижение жаропрочности при низких нагрузках и больших долговечностях. [c.33]

Так, в меди при G = 4,540 Па, Wd 30 10 Н, у/ = 0,5 Дж/м для образования зародыша нового зерна размером do= Ihm требуется плотность дислокаций ро= 1,7Т0 м , которая практически недостижима даже в сильнодеформированных металлах. Зародыши более крупного размера требуют меньшей плотности дислокаций, но для них трудно обеспечить синхронность перескока в равновесное состояние. В этом состоит одно из противоречий теории термообработки деформированного металла, поэтому к вопросу образования зародышей рекристаллизации мы еще вернемся. [c.123]

III. Образование зародышей рекристаллизации во время горячей деформации. Рассмотрим образование зародыша рекристаллизации при постоянной температуре во время горячей деформации. [c.128]

Однако, во-первых, возможная пластическая деформация, величину которой можно определить как е = Ау /V < 2%, протекающая при повышенных температурах, с общепринятых позиций теории рекристаллизации явно недостаточна для накопления напряжений, необходимых для образования зародыша нового зерна. Во-вторых, [c.141]

Теория динамической рекристаллизации. Р. Джонстон предложил модель СПД, которая включает дислокационное внутри-кристаллитное скольжение, сопровождаемое зернограничными сдвигами. Оба эти процесса искажают кристаллическую решетку вблизи границ и вызывают здесь рекристаллизацию в результате их миграции. Однако эта идея была отвергнута большинством исследователей по той причине, что рекристаллизация (по общепринятым понятиям) включает стадии образования зародышей и их роста, причем первой стадии во время СПД никто не наблюдал. [c.243]

Электронномикроскопическое исследование тонких фольг нихрома [153] показало, что энергия дефектов упаковки в нем мала, поэтому поперечное скольжение затруднено и при малой пластической деформации (1—2%) возникают плоские скопления дислокаций, главным образом у границ зерен. После деформации 5—6% плотность дислокаций растет, возникают сложные дислокационные-сетки и сплетения, а при нагреве до 900—1100° С наряду с образованием зародышей рекристаллизации происходят различные процессы перераспределения дислокаций, включая переползание с образованием субструктуры. [c.190]

Схематическое изображение образования зародышей рекристаллизации благодаря коалесценции субзерен [13], т. е. по механизму Кана—Бюргерса, — см. рис. 1.197. [c.86]

Первичная рекристаллизация начинается с образования зародышей новых зерен и заканчивается полным замещением наклепанного металла новой поликристаллической структурой (рис. 5.13, а-в). Для начала первичной рекристаллизации необходимы два условия [c.135]

Первичная рекристаллизация заключается в образовании зародышей и росте новых зерен с неискаженной кристаллической решеткой. Зародыши новых зерен возникают у границ и особенно в местах пересечения границ зерен, пачек скольжения двойников. В местах, связанных с наибольшими искажениями решетки при наклепе, происходит перемеш,ение атомов, восстановление решетки и возникновение зародышей новых равноосных зерен. Вначале процесс протекает медленно, происходит зарождение центров кристаллизации, затем образуются мелкие зерна, которые растут и входят в непосредственное соприкосновение друг с другом. [c.17]

Данные о формировании мелкозернистой структуры металлов и сплавов прщ рекристаллизации изложены в работах [177, 196]. Установлены основные пара-, метры, определяющие конечную микроструктуру металлов при рекристаллиза-. ции скорость образования зародышей и линейная скорость их роста. Сложность, получения УМЗ структуры при рекристаллизационном отжиге обусловлена трудностью создания - большого числа способных к росту зародышей и необходимостью фиксации начальной стадии завершения рекристаллизации обработки. Для выполнения первого условия необходимо получение значительного наклепа,, для чего требуется деформация с большими степенями, а это не всегда возмож- но, особенно в малопластичных сплавах. Для предотвращения роста рекристал- [c.105]

Физической предпосылкой применения скоростного нагрева является то обстоятельство, что с увеличением скорости нагрева быстрее растет скорость образования зародышей рекристаллизации п, чем линейная скорость роста зародышей с [177, 197]. Как следствие этого, при больших скоростях нагрева увеличение п становится доминирующим фактором, который определяет особенности кинетики первичной рекристаллизации и структуру сплава [198]. Для преимущественного роста п с увеличением скорости нагрева имеется несколько предпосылок [c.106]

Главные параметры, от которых зависит размер зерен при динамической рекристаллизации, как и при рекристаллизации обработки, — скорость образования зародышей и линейная скорость их роста. Воздействуя на эти два параметра, можно существенно изменять микроструктуру металлов и сплавов, ее однородность. [c.110]

Образование зародышей при динамической рекристаллизации связано с наличием субструктуры, образующейся при горячей пластической деформации [213]. Число потенциально возможных центров рекристаллизации п в единице объема, по мнению авторов, пропорционально [c.110]

Вследствие быстрого роста наиболее благоприятно ориентированных кристаллов в однофазных микроструктурах может возникать предпочтительная ориентировка зерен, как показано на фиг. 11, б. Предпочтительная ориентировка может также возникнуть из-за неслучайного образования зародышей новых кристаллов. Оба процесса имеют место во время рекристаллизации, следующей за деформацией, и обсуждаются ниже (см. ФМ-3, гл. УП). Предпочтительная ориентировка однофазных металлов важна в тех случаях, когда требуются свойства, анизотропные по отношению к кристаллографическим направлениям [к ним относятся, например, магнитная проницаемость, упругая и пластическая деформация (разд. 6)]. [c.413]

Рекристаллизацией называется процесс образования и роста новых зерен при нагреве наклепанного металла до определенной температуры (температуры начала рекристаллизации, см. ниже). Этот процесс протекает в две стадии. Различают рекристаллизацию первичную (обработки) и собирательную. Рекристаллизация первичная или обработки заключается в образовании зародышей и росте новых равновесных зерен с неискаженной кристаллической решеткой. Наиболее вероятно, что новые зерна возникают у границ блоков и зерен, пакетов скольжения внутри зерен и т. д., где решетка металла была наиболее сильно искажена при пластической деформации (наклепе). Количество новых зерен постепенно увеличивается и, в конечном счете, в структуре не остается старых деформированных зерен. [c.130]

Для технически чистых металлов а = 0,3—0,4, для сплавов а = 0,5—0,6. Причина связи температуры плавления и рекристаллизации обусловлена тем, что оба процесса связаны с изменением взаимного расположения атомов и для их развития необходима определенная диффузионная подвижность атомов. Соотношение уровней диффузионной подвижности при плавлении и рекристаллизации примерно постоянно, вследствие чего примерно постоянно соотношение температур обеих процессов. В сплавах примеси взаимодействуют с дислокациями и ограничивают их подвижность, что затрудняет образование зародышей новых зерен и тормозит рекристаллизацию. Поэтому температура рекристаллизации сплавов выше, чем у чистых металлов. [c.81]

Под первичной рекристаллизацией понимают процесс образования зародышей новых неискаженных зерен в деформированной матрице и И1Х последующего роста фронтальным перемещением границ за счет перехода атомов от искаженных к неискаженным кристаллитам. [c.724]

В теории первичной рекристаллизации еще не решен важный вопрос о механизме образования зародышей рекристаллизации. [c.725]

С увеличением X выше X кр начинает все сильнее проявляться механизм истинной первичной рекристаллизации, связанный с образованием зародышей рекристаллизации. [c.728]

Причина такого расхождения кроется в том, что величина О является энергией активации сложного процесса, включающего в себя ряд элементарных процессов, отдых и полигонизацию, образование зародышей рекристаллизации, рост этих зародышей до размеров, которые улавливаются применяемым методом. [c.738]

Важным является то, что заметное разупрочнение таких сплавов связано не с процессом образования зародышей рекристаллизации, т. е. не с истинной а с началом интенсивного роста этих зародышей. [c.742]

Тонкая фольга. Вид ферритного зерна в процессе роста во время рекристаллизации. Очевидно, частица окисла (черная) явилась местом образования зародыша рекристаллизации. [c.114]

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]

В наиболее общем виде дислокационные представления сводятся к тому, что образование зародышей рекристаллизации связано с перегруппировкой дислокаций, приводящей к предрекристаллизационной полигонизации. При этом образуются субзерна — неискаженные или мало искаженные области решетки, повернутые друг относительно друга на некоторые углы, в начале, как правило, небольшие, т. е. отделенные малоугловыми границами. В силу неизбежной неоднородности деформированной структуры всегда имеются области (субзерна), большие по размерам, чем окружающие, и более сильно разори-ентированные. Такие субзерна растут интенсивнее, чем другие, их малоугловые границы поглощают при своем движении новые дислокации и в результате превращаются в большеугловые высокоподвижные границы, что и характеризует окончание формирования центра (зародыша) рекристаллизации. [c.315]

Рис. 201. Предпочтительное образование зародышей рекристаллизации у границ исходных зерен сплава НЗбХТЮМВ ирн горячей деформации. ХЗОО

Такой механизм образования зародышей рекристаллизации на исходных границах зерен приводит к локальной миграции отдельных участков большеугловой границы, т. е. к образованию выступов ( языков ). В результате граница исходных зерен принимает зубчатую форму (рис. 202). [c.369]

Преимущественное образование зародышей у включений приво-,ит к рассеянию, а при определенных условиях даже к устранению екстуры рекристаллизации. [c.401]

При ТМО сталей наблюдается весьма сложное взаимодействие процессов пластической деформации и фазового превращения. Известно, что при пластической деформации в области стабильного аустенита (выше точки Асз) зерна аустенита дробятся на более мелкие и процесс блокообразования протекает более интенсивно. Последующая закалка, при которой температура стали быстро снижается ниже температуры рекристаллизации (чем предотвращается развитие собирательной рекристаллизации), позволяет сохранить блочную структуру деформированного аустенита до начала мартенситного превращения, которое протекает в пределах блочной структуры аустенита. Чем мельче будут получаемые при высокотемпературной деформации блоки в аустените, тем более дисперсной окажется структура мартенсита. Это и понятно, так как в тонкой структуре аустенита с нарушенным строением кристаллической решетки в областях границ блоков имеется большое число центров, энергетически выгодных для образования зародышей кристаллов мартенсита, а это предопределяет развитие тонких мартенситных пластинок. Превращение аустенита в мартенсит сопровождается дальнейшим измельчением областей когерентного рассеивания внутри кристаллов мартенсита до 10 — 10- см [19]. [c.15]

Превыщение эксплуатационной температуры выше расчетной приводит к интенсификации диффузионных процессов, что сказывается на изменениях дислокационной структуры гибов и на характере развития разрушения. При одном и том же времени эксплуатации с ростом температуры возрастают размеры субзерен, более интенсивно протекают процессы рекристаллизации, т.е. ускоряются разупрочняющие процессы. При температуре 600 °С и выше рекристаллизация осуществляется не только на стадии образования зародышей внутри исходных зерен, но и путем миграции границ зерен. Такие изменения в структуре металла наблюдаются при приближении к границе между областями бив карты. [c.28]

Кроме того, С. С. Гореликом было показано, что когерентная связь алюминия с окисью алюминия при горячей прокатке сохраняется, а при холодной прокатке нарушается. Вследствие этого в холоднодеформиро-ванных образцах образование зародышей рекристаллизации начинается при тех же температурах, как и в чистом алюминии ( 200°С). Из-за тормозящего действия окисных включении рост зародышей рекристаллизации в данном случае идет не одновременно с их появлением, а при более высоких температурах. [c.105]

Дефекты, созданные пластической деформацией, весьма устойчивы и сохраняются в течение длительного времени при нагреве в области суб-критических температур. Так, при 600°С полное снятие наклепа достигается лишь после 3,5 ч, а при 700°С - после 1,5-ч вьщержки [ 74]. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что повышенная твердость сохраняется и при протекании начальных стадий рекристаллизации. Так, в деформированной стали 20 после вьщержки при 700°С в течение 30 мин рекристаллизация проявляется как рентгенографически (на линиях появляются точечные рефлексы), так и металлографически, а твердость сохраняется на уровне НВ 240 при НВ 137 в отожженном состоянии. При этом, кяк видно из рис. 25, а -> -превращение заметно ускоряется по сравнению с неотпушенной сталью (ср. кривые 1 я 3). По-видимому, это связано с появлением большого количества субграниц вследствие рекристаллизации ферритной матрицы и сфероидизации карбидов, тго, как известно, облегчает зарождение новой фазы, поскольку гетерогенное образование зародыша на границах требует меньшей энергии. Получение же при этом того же предельного количества аустенита, что и для неотпущенной стали, свидетельствует о сохранении при указанном отпуске значительной части искажений решетки. Удлинение выдержки, естественно, снижает избыточную энергию системы и приводит к уменьшению предельного количества аустенита (см. рис. 25, кривые 4-6). [c.56]

Наизбежным следствием ориентированного образования зародышей 7-фазы является восстановление исходного аустенитного зерна. Иными словами, фазовое превращение само по себе не может привести к структурной перекристаллизации (к изменению формы и размеров зерна), поскольку оно должно всегда в определенных объемах осуществляться кристаллографически ориентированно. В свете изложенного неожиданным и требующим объяснения представляется не восстановление зерна, поскольку этот процесс вполне закономерен, а его измельчение при определенных условиях. Объяснение этого явления следует искать в нарушении строения межфазной границы вследствие вторичных процессов, связанных с накоплением дислокаций, их перераспределением, аннигиляцией, полигонизацией и рекристаллизацией. [c.89]

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]

Рекристаллизация первичная (обработки) заключа ется в образовании зародышей и росте новых равновес ных зерен с неискаженной кристаллической решеткой. Наиболее вероятно, что новые зерна возникают у границ блоков и зерен, пакетов скольжения внутри зерен и т. д., где решетка металла была наиболее сильно искажена при пластической деформации (наклепе). Количество новых зерен постепенно увеличивается и, в конечном счете, в структуре не остается старых деформированных зерен. [c.199]

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]

Рис, 3. Образование зародышей рекристаллизации нм границах исходных зерен (сплав ЭИ437, степень деформации Э / ). Х200 [c.725]

Характер структуры к концу рекристаллизации обработки определяется соотношением скорости образования зародышей N и их роста О. Обе величины зависят от большого числа факторов и прежде всего от степени деформации и температуры нагрева (см. ниже). Энергии активации каждого из двух отдельных процессов — образования вародышей рекристаллизации и их роста — практически равны между собой Qы— [c.725]

В отличие от величины О для рекристаллизации в целом величикы эиергии активации процессов образования зародышей рекристаллизаиич (Од,) и роста этих зародышей ( Сд имеют [c.739]

Рекристаллизация, как и первичная кристаллизация, протекает путем образования зародыша и его роста, В наиболее искаженных областях с высокой плотностью несовершенств образуются полигоны, которые служат зародышами рекристаллизации. Таким образом, для рекристаллизации при нагреве холодно-деформированного металла необходима некоторая предварительная пластическая деформация. Эта деформация называется критической ее степень зависит от природы металла, его чистоты и температуры рекристаллизации. Структура, полученная после рекристаллизации, определяется степенью холодной деформации температурой рекристаллизации и продолжительностью нагрева Количество зародышей, которое принимает участие в рекристал лизации, и, следовательно, измельчении зерен рекристаллизо ванной структуры, прямо пропорционально степени холодной [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...