Cтраница 2
![]() |
Влияние дисперсных частиц на рекристаллизацию в сплавах А1. [16] |
Это увеличение происходит лишь до тех пор, пока частицы расположены достаточно далеко друг от друга для того, чтобы зарождение на каждой из них происходило одновременно и независимо. Во время роста субзерен угол разориентации между ними увеличивается из-за перераспределения дислокаций до тех пор, пока не образуются подвижные большеугловые границы зерен. Если расстояние между частицами уменьшается, то между двумя выделениями может уже не оказаться достаточного числа субграниц, которые могли бы перестроиться в границу с критической разориентацией. Способный расти зародыш рекристаллизации не может образоваться. Следовательно, общая скорость зарождения начинает уменьшаться с ростом числа частиц. [17]
Строение и протяженность участков плохого сопряжения зависят от угла разориентировки смежных зерен. Малоугловые границы ( угол до 15) представляют как ряд отдельных дислокаций и сопряженных узлов решетки между дислокациями, сопровождающими ее деформацией. Большеугловые границы ( угол больше 15) рассматривают как область скопления дислокаций, а сопряжение узлов происходит в результате значительных локальных искажений решетки, при этом область искажений может достигать до 100 параметров решетки. Избыточная энергия обусловливает меньшую работу на образование единицы площади поверхности межкристаллитной трещины по сравнению с транскристаллитной. Толщина приграничных слоев зерен, в которых наблюдается большая плотность дислокаций, достигает, например для стали 40ХН, около 0 1 - 1 мкм. Химический состав приграничных слоев заметно отличается от состава кристаллитов, вследствие обогащения границ зерен фосфором и другими атомами примесей. [18]
![]() |
Болыцеугловая граница. [19] |
Поликристалл состоит из большого числа зерен с различно ориентированными кристаллическими решетками. Межзеренные границы ( МЗГ) называют болыиеугловыми, так как кристаллографические направления в соседних зернах образуют углы, достигающие десятков градусов. Большеугловые границы ( рис. 1.19) представляют собой переходный слой шириной 1 - - 5 нм. В нем нарушена правильность расположения атомов, имеются скопления дислокаций, повышена концентрация примесей. [20]
Границы с малыми углами 0 менее подвижны, чем с большими. Скорость проскальзывания по границе с большим углом примерно в 10 раз больше, чем с малым углом. Большеугловые границы более подвижны в связи схем, что содержат повышенную концентрацию вакансий. Подвижность границ с большими углами демонстрируется хорошо известным фактором: при рекристаллизации быстрее всех растут зерна, повернутые на значительные утлы. Свободная энергия F, необходимая для процесса разупрочнения, уменьшается с повышением температуры и в точке плавления будет равна нулю, а при абсолютном нуле будет равна nL, где L - латентная теплота плавления на атом, а п - величина, характеризующая структуру границы и соответствующую числу атомов в островке хорошего соответствия. [21]
![]() |
Граница наклона вдоль направления с параметром Л - - 5 ( 0 37 в г. ц. к. кристаллах, состоящая из ряда соединяющихся треугольных призм, расположенных вдоль направления [ II ]. [22] |
Скольжение границ зерен ( иногда на большие расстояния) происходит под действием приложенного напряжения сдвига. Этот порождающий деформацию процесс играет большую роль при сверхпластической деформации ( гл. Обычно скользят только большеугловые границы, так как дислокации малоугловых границ, как правило, могут свободно перемещаться в своих плоскостях скольжения под действием приложенного напряжения. Миграция границ зерен может происходить также под действием напряжения и порождать деформацию. [23]
Поликристаллическое вещество состоит из большого числа зерен ( кристаллитов) с различной ориентировкой. Граничные поверхности ( границы зерен) представляют собой переходные зоны с нарушенным кристаллическим строением. Различают малоугловые границы субзерен и большеугловые границы зерен. [24]
Эти области считаются способными к росту в результате возврата и перераспределения решеточных дефектов, в частности дислокаций. Полагают, что сначала формируются малоугловые границы ( субграницы), и уже из них в некоторых Местах образуются подвижные большеугловые границы. Наиболее опорным моментом является превращение малоугловых границ в большеугловые границы зерен. [25]
Алюминий - металл серебристо-белого цвета, плотностью 2700 кг / м и температурой плавления 658 С. Реальные зерна алюминия, как и зерна железа, имеют блочное строение и аналогичные дефекты - вакансии, межузельные атомы, дислокации, мало - и большеугловые границы между зернами. Технический алюминий вследствие малой прочности в строительных конструкциях применяется редко. [26]
![]() |
Спрямление границ зерен в результате обмена местами атомов и вакансий ( кружки - атомы, крестики - вакансии.| Схема торможения движущейся границы частицами второй фазы. [27] |
Близость энергии активации миграции к энергии активации самодиффузионных процессов свидетельствует о том, что миграция границ контролируется направленным перемещением вакансий. По своему атомному механизму и энергии активации миграция занимает некоторое промежуточное положение между самодиффузией по границам и объему зерен. В случаях малоугловых и специальных большеугловых границ обмен местами атомов и вакансий происходит в малоискаженных приграничных зонах, поэтому энергия активации миграции границы будет близка к энергии активации объемной самодиффузии в решетке. По мере разориентации границы и увеличения степени искажения решеток в приграничных зонах доля энергии активации, связанная с образованием и перемещением вакансий, будет уменьшаться. В соответствии с этим большеугловые границы более подвижны, чем малоугловые и специальные. В условиях неравномерного распределения температуры, например при сварке, отмечают, что наиболее интенсивная миграция границ происходит в направлении тепловых потоков. Это, вероятно, обусловлено направленным потоком вакансий от более нагретого к менее нагретому участку металла. [28]