Cтраница 2
Образец, подвергнутый пластической деформации, становится сильно напряженным, благодаря чему в нем образуется большой запас упругой энергии. Из уравнения (2.9) видно, что изменение свободной энергии при деформировании кристалла приблизительно равно совершенной работе за вычетом энергии, выделившейся в виде теплоты. Эта свободная энергия обычно служит главным источником движущей силы рекристаллизации при деформационном отжиге. [16]
Кристаллы, тщательно выращенные в процессе деформационного отжига, отличаются удивительным совершенством. Так как для алюминия характерны большие энергии плоских структурных дефектов упаковки и двойниковых границ, отжиг ведет к образованию кристаллов без двойников. Гинье и Тенневэн [31] исследовали рентгеновским методом кристаллы алюминия, выращенные путем особо тщательного деформационного отжига, и не обнаружили в них блоков с заметной разориентацией. [17]
Благодаря низкой температуре отжига алюминия рост его кристаллов в процессе деформационного отжига изучен довольно полно. В исходном алюминии размер зерна должен составлять около 0 1 мм. По Бакли [17], первые опыты по росту кристаллов в процессе деформационного отжига относятся еще к 1912 г. Карпентер и Элам [18] первыми полностью описали условия роста кристаллов алюминия при деформационном отжиге. Чтобы снять остаточные деформации в исходном материале и обеспечить требуемый размер зерен, они отжигали при 550 С алюминий 99 6 % - ной чистоты. Они предварительно деформировали недеформированный мелкозернистый алюминий с обжатием на 1 - 2 %, а затем отжигали его, постепенно нагревая от 450 до 550 С со скоростью 25 С / сут. [18]
При выращивании посредством деформационного отжига значение w в уравнении (4.2) обусловлено деформацией, остающейся в образце из-за дефектов, образовавшихся при пластическом деформировании материала, после снятия деформирующего усилия. РЬ - Если предел упругости не превзойден ( как правило, неметаллы тогда разрушаются), то сила, создающая w, может приблизиться к Fa. Поскольку Fa Fb, а РЪ вносит малый вклад в w после снятия деформирующего усилия, деформация w будет больше в том случае, когда усилие поддерживается на образце и в процессе отжига. Этот метод для металлов может быть даже более эффективным, чем деформационный отжиг, а для неметаллов является по существу единственным. [19]
Проволоку протягивают, перематывая с одной катушки на другую, через печь при температуре около 2500 С. Продавленная через фильеру проволока лучше холоднотянутой, так как она не нуждается в предварительном деформировании. При скоростях роста до 3 м / ч в отожженной проволоке образуются монокристальные участки большой длины. В табл. 4.1 обобщены условия выращивания кристаллов различных не рассмотренных здесь материалов посредством деформационного отжига. [20]