Форма зерен после рекристаллизации

I. ФОРМА ЗЕРЕН ПОСЛЕ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ [c.27]

В деформированном и рекристаллизованном листе зерна феррита имеют удлиненную форму только в том случае, если нитрид алюминия не был выделен до холодной деформации. Во время нагрева до 680° С, т. е. до температуры рекристаллизации нитрид алюминия начинает выделяться при температуре выше 500° С на границах ферритных зерен, деформированных в холодном состоянии, еще до начала рекристаллизации. Это предотвращает образование равноосных зерен феррита во время рекристаллизации и таким образом зерна сохраняют удлиненную форму. Однако если холодная прокатка проводится после выделения нитрида алюминия, то удлиненные ферритные зерна не образуются и после рекристаллизации 30, 31 ] получаются обычные равноосные зерна. [c.18]

Экспериментально установлено, что термически стабильной конфигурацией зерен в металле является соединение каждых трех из них с углами при вершине 120°. Таким образом, в двухмерной модели зерна должны быть правильными шестиугольниками с прямолинейными сторонами, образующими гексагональную сетку границ. После первичной же рекристаллизации зерна имеют неправильную форму, различные размеры и число граней, если о гранях вообще можно говорить. [c.124]

Таким образом, формирование во время рекристаллизации зерен округлой формы из вытянутых после деформации - следствие процессов самоорганизации системы, в результате которых ее энергия, в данном случае поверхностная где s — площадь поверхности зерна, сводится к минимуму. [c.133]

На обработку давлением поступает штабик после сварки в атмосфере водорода при 2900-3000 °С, имеющий плотность 17,5- 18,5 г/см , квадратное сечение со стороной 10-15 мм и число зерен на 1 мм 800-2000 (ВЧ), 5000- 18000 (ВТ-7 - ВТ-15), 12000- 20000 (ВА, ВИ). В ротационной ковочной машине (см. рис. 47) нагретый до 1450 - 1500 С штабик штампами ( плашками ) обжимают в пруток диаметром 7 мм. Пруток отжигают при 2200 °С (выше температуры рекристаллизации вольфрама) и проводят вторую, а затем и третью ковку пруток, нагретый до 1400 °С, обжимают до диаметра 4,5 мм, затем нагревают до 1250 - 1300 °С и обжимают до диаметра 2,75 мм. Ротационную ковку прутков можно заменить гидроэкструзией (рис. 63), при которой на заготовку действует давление жидкости, одновременно создающей между заготовкой и матрицей пресс-формы пленку, обеспечивающую смазку контактирующих поверхностей. При температуре заготовки 200 - 250 °С и давлении жидкости 1000 -1200 МПа получаемые прутки ВА более прочны, чем ротационно-кованые. [c.201]

Процесс рекристаллизации у-фазы от внутреннего (фазового) наклепа, возникающего вследствие у- а- у преврашений, рассматривался в работах [8, 9, 118, 156]. Однако эти работы относятся только к рекристаллизации восстановленных после цикла у а у аустенитных зерен, имеющих те же размеры, форму и ориентацию, что и исходные у-кристаллы. [c.147]

Микроструктура углеродистых сталей после деформации с обжатием до 30% при температурах ниже 450— 500° С не отличается от микроструктуры холоднодеформированной стали. При температурах деформации 500— 700° С микроструктура феррита также существенно не изменяется, рекристаллизации зерен феррита не наблюдается, что обусловлено, по-видимому, небольшой степенью деформации и кратковременным воздействием температуры. Строение перлитных зерен несколько изменяется с повышением температуры деформации, в результате частичной сфероидизации цементита зерна становятся как бы рыхлыми , менее темными. Исследование микроструктуры низкоуглеродистой стали 10 под электронным микроскопом с помощью титановых реплик показало, что ферритные зерна состоят из отдельных субзерен, имеющих размеры около (204-50) X ХЮ см, что удовлетворительно согласуется с результатами рентгеноструктурного исследования. Субзерна обнаруживаются благодаря тому, что основная часть каждого субзерна и зоны, находящейся по их границам, растворяются с различной скоростью, причем границы субзерен имеют большую химическую активность, в результате чего в этих местах образуются углубления, способствующие их выявлению. После деформации при температуре динамического деформационного старения субзерна имеют меньшие размеры, чем после деформации при более низких или более высоких температурах, что согласуется с данными рентгеноструктурного исследования. Субзерна в соседних зернах имеют различную ориентацию. В некоторых перлитных зернах в результате деформации при субкритических температурах получает развитие динамическая сфероидизация цементитных пластин, часть пластин приобретает глобулярную форму. Однако большинство перлитных зерен стали 10 сохраняет пластинчатое строение. После теплой дефор- [c.284]

Ре-С сплавы испытывают фазовые изменения и после затвердевания. Эти изменения обусловлены полиморфизмом железа и изменением растворимости углерода в а- и у-растворах. Кроме того, в твердом состоянии может происходить рекристаллизация, заключающаяся в росте зерен аустенита или феррита и превращении их в ограненные кристаллы правильной полиэдрической формы. [c.297]

Пластические свойства возвращаются упрочненному металлу благодаря специальной термической обработке — нагреву металла до температуры, составляющей 0,2—0,3 температуры плавления. Нагрев до такой температуры не изменяет формы и текстуры зерен, но восстанавливает кристаллическую решетку, частично снимает внутренние напряжения (рис. 10.1 а — исходное состояние, б — после деформации, в — после термообработки — возврата, г — после нагрева выше температуры рекристаллизации). [c.177]

Влияние температуры на строение и свойства металла. Большое влияние на деформации, которые могут быть получены к моменту разрушения заготовки, оказывает температура нагрева последней. При нагреве в металле деформируемой заготовки возникают разупрочняющие процессы — возврат и рекристаллизация, действие которых противоположно упрочняющему действию пластической деформации. В случае холодной обработки давлением из-за неравномерного распределения деформаций по объему заготовки, а также различия формы, размеров и свойств отдельных зерен последние получают различную деформацию. Вследствие этого после снятия внешней нагрузки между соседними зернами остаются напряжения, называемые остаточными. При повышении температуры материала заготовки атомы получают возможность смещаться и приобретать положения, соответствующие минимальному значению потенциальной энергии, поэтому неравномерность упругих деформаций и остаточные напряжения уменьшаются. Это явление, называемое возвратом, несколько снижает прочность материала и повышает пластичность. Возврат чистых металлов происходит при температурах, превышающих (0,25...0,3) Гпл, где Тпп — абсолютная температура плавления. При возврате форма и размеры зерен не изменяются. [c.15]

Металлографические исследования показали, что незначительная пластическая деформация (е = 0,12) при ВТМО мало влияет на средний размер и форму зерен аустенита. При увеличении степени деформации до е =1,0 и более число зерен аусте-нита на единицу площади шлифа резко возрастает вследствие появления большого количества мелких рекристаллизованных зерен. Процесс рекристаллизации интенсифицируется с увеличением температуры деформации, Кроме того, при больших степенях деформации, в закаленной стали появляются продукты немартенситного превращения в результате увеличения критической скорости закалки, т.е. интенсификации процесса изотермического превращения аустенита после пластической деформации. Таким образом, при малых степенях деформации при ВТМО мартенсит образуется только из деформированного аустенита, что вызывает повышение прочности. Снижение прочности с увеличением степени пластической деформации стали 45 при ВТМО выше оптимального диапазона, вероятно, можно объяснить различием механических свойств мартенсита, образовавшегося из деформированного аустенита, и мартенсита, полученного из рекристаллизованных зерен аустенита, а также появлением в закаленной стали продуктов немартенситного превращения. [c.57]

Создание в полуфабрикатах мелкозернистой структуры с равноосной формой зерен возможно лишь после деформации в а- или а + р-области. Минимальная температура отжига, при которой происходит рекристаллизация деформированного титана, составляет 500° С, что, так же как и у других металлов, соответствует 0,47 пл. Температура начала рекристаллизации холоднодефор-мированного титана изменяется от 600—680° С при относительно. малых степенях деформации и до 480—500° С при значительных (до 90%) обжатиях. Температура конца рекристаллизации на [c.15]

После выбора основы сплава дальнейшее повышение жаропрочности достигается легированием и термической обработкой. Выбор легирующих элементов и термической обработки в большой степени зависит от требований, предъявляемых к структуре жаропрочных сталей и сплавов. Основными из них являются образованнее основным металлом высококонцентрационного легированного твердого раствора с высокой температурой рекристаллизации наличие в структуре после старения высокодисперсных избыточных фаз, обладающих высокой прочностью и выделяющихся по границам зерен, й также определенные величина и форма зерен. Эти требования вызваны необходимостью повысить сопротивление диффузии, интенсивно протекающей в металлах и сплавах при высоких температурах и напряжениях, особенно по границам зерен. Введение большого числа легирующих элементов, как правило, замедляет диффузию, поэтому жаропрочные и жаростойкие стали и сплавы по химическому составу являются сложнолегированными. [c.186]

При исследованных температурах и степенях деформации для сталей 40Х и 45 трудно выявить предпочтительную ориентацию аустенитных зерен, но если после закалки с печным и индукционным нагревом зерно имеет равноосную форму, то при ВТМО наблюдаются искажения формы зерен и их границ. Отсутствие ориентации и вытянутостн в поверхностных слоях объясняется в данном случае (для исследованных сталей) зарождением новых зерен, которые искажают картину границ, имевшуюся непосредственно после деформации. И лишь при минимальной температуре деформации (900°С) в поверхностных слоях стали 40Х после ВТМО наблюдается вытянутость аустенитных зерен вдоль оси заготовки. То, что отсутствие ориентации связано с зарождением новых зерен при рекристаллизации, доказывается и результатами исследования зеренной структуры стали 40ХНМА, используемой для изготовления трубчатых деталей с небольшой толщиной стенки, и сплава 60Н20, подвергнутых ВТМО (рис. [c.50]

После нормализации стали 12ХШФ с температуры 950— 980° С, в течение 20 мин (нагрев, достаточный для завершения первичной рекристаллизации аустенита, обнаруживаемой методом высокотемпературной металлографии) образуется структура, состоящая из зерен феррита, практически свободного от дислокаций, и зерер с продуктами распада, представляющими собой неоднородную феррито-карбидную смесь с различной формой и диспер-сионностью карбидных частиц, расположенных в ферритной матрице с высокой плотностью хаотически распределенных дислокаций. , [c.176]

Механические свойства, в частности эффект памяти формы, были исследованы после измельчения зерен сплавов Си — 2п — А1 путем введения ванадия [74]. Установлено, что если сплав [% (по массе)] Си — 21,7 2п — 6,0 А1 — 0,55 V подвергнуть горячей прокатке при 600 °С, а затем отжигу при 800 0 в течение 30 мин, зерна имеют средний размер 250 мкм и даже при увеличении времени отжига размер зерен не увеличивается. Это значит, что введение V подавляет рост кристаллитов /3-фазы. Легирование ванадием вызывает и еще один эффект, заключающийся в том, что становится возможной пластическая деформация в холодном состоянии. При комнатной Т в мартенситном состоянии возможна прокатка без возникновения трещин со степенью обжатия 20 %, а в состоянии исходной фазы — 10 %. сли холоднокатаный сплав отжечь с целью рекристаллизации при 700 С 10—15 мин, то размеры зерен уменьшаются до 100 — 150 мкм. Таким образом, ясно, что V, как и Т1, подавляет рост зерен и повышает способность к пластической деформации. Обратимая деформация памяти формы в изготовленных таким образом мелкозернистых образцах равна 5 %, псевдоупругая деформация — 5,5 %, т.е. приблизительно на 1 % выше, чем у крупнозернистых образцов. Разрушение мелкозернистых образцов является транскристал-литным. [c.131]

Определим динамическую рекристаллизацию как процесс вызванного деформацией преобразования размеров зерен, их формы или ориентации при небольших химических изменениях (либо при их отсутствии) [294]. Поскольку изменение структуры зерен обычно наблюдалось после высокотемпературной деформации в металлах, которые также легко рекрйсталлизу-ются статически (см. 2.3.2), существование рекриста.11лизации в процессе ползучести или при постоянной скорости деформации долгое время отрицалось. Сейчас общепризнано, что появление "рекристаллизации в металлах, минералах и органических кристаллах можно, проследить оптическими методам и непосредственно [366, 240] или по ее влиянию на Кривые ползучести или кривые напряжение — деформация (рис. 6.8 — 6.10). [c.201]

После значительной пластической деформации патентированной стали авторы работы [257] наблюдали изменение формы цементитных частиц при 400° С, а кратковременный отпуск деформированной на 90% патентированной стали 50 приводит к полной сфероидизации карбидов при 500° С [295]. В деформированной патентированной стали при 400° С наблюдается уже развитый процесс сфероидизации карбидных частиц (ср. рис. 81, а и б), который заканчивается при 450—500°С (рис. 81,в). С повышением температуры отпуска до 600° С в деформированной патентированной стали происходит значительный рост цементитных частиц (рис. 81, г, д), сопровождающийся рекристаллизацией феррита. В тех местах, где размеры частиц цементита остаются малыми, развитый процесс собирательной рекристаллизации феррита не наблюдается, а образуются довольно мелкие рекристал-лизованные зерна феррита (рис. 81, ). Очевидно, такая неравномерность в размере зерен связана с барьерным эффектом, т. е. частицы являются преградами для дальнейшего роста зерен. [c.195]

Начиная с определенной температуры при отжиге холодноде формированного металла происходят сильные изменения микроструктуры, которые относятся к процессу, называемому рекристаллизацией. Наряду с вытянутыми деформированными зернами даже при небольших увеличениях светового микроскопа можно различить новые более или менее равноосные рекристаллизованные зерна (рис. 19,6). По мере увеличения времени или температуры отжига площадь шлифа, занятая новыми зернами, возрастает, а старые деформированные зерна постепенно исчезают (рис. 19,в). Рентгеновский анализ, а позднее электронная микроскопия фольг показали, что новые равноосные зерна отличаются от старых вытянутых зерен деформированной матрицы не только формой, но и, что гораздо важнее, более совершенным внутренним строением, резко пониженной плотностью дислокаций. Если плотность дислокаций в сильно деформированном металле составляет 10"—ом , то после прохождения рекристаллизации она снижается до 10 — —10 см-2. [c.52]

При Т = 0,4Тпл (для чистых металлов) в металле протекает процесс рекристаллизации. Рекристаллизация — это явление зарождения и роста в деформированном металле (см. рис. 2, а) новых равноосных зерен (см, рис. 2, б) с неискаженной кристаллической структурой, сопровождаемое полным снятием остаточных напряжений и наклепа. Ликвидируя строчечную структуру деформированного металла, рекристаллизация не изменяет его волокнистого строения, так как вытянутые при деформации неметаллические включения рекристаллизации не подвергаются и сохраняют после обработки давлением свою деформированную форму. [c.28]

Ликвидация химической микронеоднородности феррита после фазовых переходов требует при субкритических температурах значительных выдержек. Следы аустенитных прослоек по границам ферритных зерен соответствуют форме этих границ, и сохраняясь длительное время при субкритических температурах, могут служить метками, фиксирующими их исходное положение. Рекристаллизация, ведущая к изменению формы и размеров ферритных зерен, сопровождается перемещением их границ. При травлении пикратом натрия отжигавшихся в субкритическом интервале образцов обнаруживаются как новые границы ферритных зерен, образовавшиеся при рекристаллизации, так и следы исходного положения границ, отмеченного аустенитными прослойками (рис. 3, а). Это позволяет наблюдать за геометрическими и кинетическими особенностями движения границ. В образцах, медленно охлаждавшихся после частичной аустенизации или дополнительно отжигавшихся при субкритической температуре, пользуясь этим, можно выявить различные этапы изменения конфигурации и миграции границ, образование новых границ в процессе собирательной рекристаллизации (рис. 3, б), приводящей к поглощению отдельных зерен соседними (рис. 3, в). Положительный результат получен и при исследовании микроскопической картины рекристаллизации после деформации. Предварительно отожженные образцы ферритного магниевого чугуна аустенизировали в течение 10 мин для получения аустенитной сетки при 770° С охлаждали до комнатной температуры и деформировали сжатием (с осадкой 5—20%), после чего отжигали при 550—650° С в течение 0,5—3 ч. После [c.151]

Игольчатая структура ферритной матрицы, которая ( я-зана с мартенситом, сохраняется до высоких температур отпу1 са, так как после выделения карбида в феррите не протекает рекристаллизация (ф. 340/5). Обычно внутри игл цементит бс ее мелкий, чем на границах (ф. 339/4 340/1 и 5). Если предполож гь, что крупные иглы мартенсита образуются первыми, то по мере понижения температуры промежутки между ними должны заполняться большим количеством мелких игл. В этом случае вполне правдоподобно, что в отпущенной структуре на хорошо развитой сетке исходных мартенситных границ выделяется большое количество крупных карбидных частиц, которые разделены крупными ферритными зернами с небольшим количеством мелких выделений. Оба эти эффекта объясняют, почему после закалки и отпуска структура состоит из ферритных зерен неправильной формы и цементитных частиц различных размеров. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...