Cтраница 2
Границу зерна рассматривали как топологически одномерную линию, хотя в действительности она является двухмерной плоскостью в трехмерном евклидовом пространстве твердого тела. [16]
Такая граница зерна имеет две степени свободы: одна степень свободы реализуется вследствие поворота одного зерна относительно другого на угол 0 ( см. рис. 21), другая - благодаря вращению самой границы зерна вокруг общей оси кубической решетки зерен. [17]
Каждая граница зерен в отдельности, конечно, не знает, каким образом ей двигаться, чтобы средний размер зерен увеличивался. На рис. 2.7 приведены двумерные зерна, являющиеся примером того, как эти условия приводят к огранке маленьких зерен ( имеющих мало граней) выпуклыми границами, а больших зерен ( с многими гранями) - вогнутыми, так что большие зерна имеют тенденцию роста за счет маленьких. И снова кривизна границ зерен выступает как способ распределения локализованных движущих сил по площади границы. [18]
Если граница зерен перемещается лишь под действием движущей силы Fc, этот процесс называется прерывистым выделением. Если движущие силы FN и Рс действуют одновременно, то прерывистое выделение становится возможным в деформированном и пересыщенном твердом растворе, в котором одновременно происходят аннигиляция дислокаций и уменьшение пересыщения. [19]
![]() |
Схема границы зерна при малом угле разориентировкн в ( а. [20] |
Структура границ зерен и их удельная свободная поверхностная энергия а во многом определяется степенью разориентировки зерен относительно друг друга. При слабой взаимной разориентации соседних участков кристаллов ( их называют в этом случае блоками) величина а мала и приблизительно линейно возрастает с увеличением угла разориентировки. На рис. 1 - 11, а изображен простейший вид подобной малоугловой границы блоков; края неполных атомных плоскостей могут рассматриваться как особые линейные дефекты структуры твердого тела, называемые краевыми дислокациями ( см. гл. [21]
![]() |
Процесс слияния зерен. [22] |
Миграция границ зерен является диффузионным процессом, скорость его определяется скоростью самодиффузин, и поэтому этот процесс имеет преимущественное значение при высокой температуре, значительно выше температуры рекристаллизации. [23]
Ослабляя границы зерен, эвтектика Fe-FeS снижает прочность и пластичность чугуна. С другой стороны, сера способствует перлитизации структуры и может повышать прочность и твердость ферритного или феррито-перлитного серого чугуна. Кроме того, сера повышает износостойкость чугуна. [24]
Микротвердость границ зерен при всех способах плавки плавно снижается с повышением температуры закалки, приближаясь к микротвердости тела зерен. Наименьшая температура закалки, при которой значения микротвердости становятся равными, примерно совпадает с температурой перехода к пластичности. Следовательно, хрупкость поликристаллов металлических соединений связана с сегрегацией примесей по границам зерен. Выдержка при 20 С закаленного при 700 С образца соединения CusSi снова приводит к повышению микротвердости границ зерен. [25]
Устранение границ зерен или выстраивание их в направлении, параллельном оси отливки или лопасти лопатки, может быть лучше всего выполнено, если воспользоваться высокоэнергетическим процессом жидко-твердого перехода суперсплавов, т.е. кристаллизацией. Обеспечив затвердевание суперсплава при управляемом перепаде температур, получают удлиненные зерна и, следовательно, межзеренные границы, вытянутые в направлении этого перепада. [26]
![]() |
Микроструктура порт ландцементного клинкера. [27] |
Энергия границ зерен оценивается экспериментально, обычно она варьирует в пределах от 0 1 до 1 Дж / м2 и сильно зависит от таких факторов, как состав и ориентировка соседних зерен. Энергия, присущая границе зерна, может быть объяснена на основе представлений об относительной плотности упаковки атомов и энергиях связей. [28]
Кроме границ зерен, характеризующихся большими углами разориентировки между соседними зернами и отсутствием упорядоченного расположения атомов, существуют и другие границы с более тонкой структурой. Например, в пределах одного зерна обнаруживаются малоугловые границы или границы субзерен, а также двойниковые границы. [29]
Миграция границ зерен, сопровождающаяся коалесцен-цией избыточной фазы, может происходить и без отрыва границы от включений. В этом случае формируются пластиночные и стержневые структуры, имеющие много общего с продуктами колониального распада пересыщенного твердого раствора. [30]