Металла

Пластически деформированное состояние (наклеп) устойчиво только при низких температурах ( ). Повышение температура приводит к переходу в термодинамически устойчивое, с малой плотностью дефектов состояние. Данный переход является результатом рекристаллизации металла, протекающей в несколько стадий, реализующих в определенном диапазоне температур. Важнейшими характеристиками рекристаллизационных процессов являются плотность дислокаций и их распределение в структуре металла. Начальная стадия рекристаллизации (при ) после наклепа – возврат. Он не сопровождается изменением формы и размеров зерна, а определяется перемещением дефектов и их частичной аннигиляций (отдых). При этом прочность материала снижается на 10-15% от состояния наклепа. Полигонизация (II этап возврата) – упорядочение дислокаций в сетку по границам зерен и дальнейшее снижение и НВ.

Вторая стадия при больших температурах - собственно рекристаллизация связана с рождением и ростом зерен, свободных от дефектов, т.е. формированием однородной структуры равноосных зерен. Окончание первичной рекристаллизации соответствует состоянию, когда весь объём заполнен новыми зернами и прочность равна той, что была перед наклепом. Дальнейший отжиг приводит к вторичной или собирательной рекристаллизации, т.е. росту отдельных зерен за счет соседних. Изменение механических свойств металла при рекристаллизации и характер структуры материала приведены на рис.2.13.

Т

Рис.2.13. Изменение механических свойств и структуры наклепанного

сплава от температуры отжига

Сочетание деформированного упрочнения и рекристаллизованного отжига позволяет управлять размером зерна, а следовательно и свойствами материалов. Поэтому важно знать механизмы роста зерен. Их два – движение границ зерен за счет направленной диффузии (преобладает при высоких Т) и растворение границ и слияние зерен при аннигиляции дефектов. Характер рекристаллизации зависит также от степени деформации, продолжительности и -нагрева. Взаимосвязь температуры рекристаллизации, степени деформации и конечного размера зерна дается диаграммами рекристаллизации, которые строятся для сталей различного состава. На них часто наблюдаются максимумы размеров зерна при (порога рекристаллизации) и степенях деформации . Кроме перечисленных факторов на процесс сильно влияют примеси, структура и фазовая однородность сплава. Так, в двухфазных сплавах размер и содержание частиц второй (не основной) фазы может значительно изменять температуру рекристаллизации.

Как правило, рекристаллизованные металлы имеют изотропную структуру, но в некоторых предварительно деформируемых металлах можно получить текстуру рекристаллизации, подобную структуре деформации. Метод используется для создания анизотропных магнитных свойств.

---

Дата добавления: 2015-07-25