Cтраница 2
В доэвтектбидных сталях рост зерна аустенита начинается сразу после достижения температуры эвтектоидного превращения при Т А путем движения границ зерен аустенита к границам зерен феррита. Ко времени завершения превращения избыточного феррита зерно вырастает настолько, что после охлаждения образуется не безыгольчатый, а малоигольчатый мартенсит, и, следовательно, эффект упрочнения будет менее выражен. [16]
Таким образом, по мере роста канавки ее подвижность падает, и с некоторого момента она начинает тормозить движение границы зерен. Когда угол наклона границы к внешней поверхности достигнет некоторого критического значения, граница может выйти из канавки, оторваться от нее - Скорость участков границы, выходящих на внешнюю поверхность, увеличивается, но начинается рост новой канавки, и процесс циклически повторяется. [17]
Обычно нормальный рост зерен прекращается, когда средний диаметр зерна становится сравнимым с размерами образца, потому что движение границ зерен начинает стопориться на поверхности канавками термического травления ( см. гл. Однако если этот эффект невелик, то иногда можно наблюдать дальнейшее движение границ зерен вблизи ( поверхности. Соответствующая движущая сила Обусловлена / различием поверхностных энергий зерен, связанным с их разной ориентацией. Такой процесс назы вается третичной р: е кр и с т а л л и-зацией. [18]
Влияние примесных атомов, находящихся в твердом растворе или в виде выделений, будет учитываться лишь постольку, поскольку они могут тормозить движение границ зерен. [19]
Очевидно, что уменьшение размера пор благоприятно влияет на свойства материала, так как поры, подобно частицам второй фазы, замедляют движение границ зерен за счет силы зинеров-ского торможения. [20]
Среди сложных механизмов действия примесей, препятствующих росту зерен, возможны: прямое ограничение движения атомов материала основы, замедление движения дислокаций окружающими примесями и образование примесями второй фазы, которая препятствует движению границ зерен. Последний из этих механизмов был идентифицирован, например, в вольфраме. [21]
При рассмотрении недеформированного аустенита этот метод имеет существенное преимущество перед вакуумным травлением, так как он: фиксирует структуру аустенита практически мгновенно, что важно для динамических процессов; резко выделяет слаботравящиеся двойниковые границы созданием цветового контраста пограничных объемов; надежно исключает из рассмотрения в качестве границ следы движения границ аустенит-ных зерен; отличается большой наглядностью. [22]
Для движения границ зерен, вызванного этой движущей силой, был введен термин третичная рекрист алли-зация ( см. гл. [23]
Изучение миграции границ зерен проводится с двумя целями. Во-первых, важно исследовать закономерности движения границ зерен, что представляет для физики твердого тела и дефектов в твердых телал значительный интерес. Во-вторых, необходимо создать теоретическую базу и источник количественных данных, позволяющих перейти к описанию процессов в твердых телах, непосредственно определяемых миграцией большеугловых границ зерен. Рост зерен, видимо, простейший из подобных процессов. Поэтому естественно, что первые попытки ( к ним без преуменьшения можно отнести все сделанное в этом направлении) количественно описать процесс изменения зеренной структуры коснулись именно его. [24]
Проще всего данные по миграции границ зерен можно получить, измеряя смещение границы зерен в зависимости от времени отжига при учете максимально возможного числа внешних и внутренних параметров. Такие эксперименты позволяют определить, является ли движение границ зерен непрерывным или скачкообразным. Все эти эксперименты в принципе могут быть выполнены на одиночных границах. [25]
Кристаллографическая ориентировка матрицы в колонии совпадает с ориентировкой зерна, от которого начинается рост колонии. Следовательно, процесс распада можно представить как движение высокоугловой границы зерна, которая оставляет за собой равновесную структуру. В некоторых случаях двухфазному распаду предшествует гомогенный распад, и рост ячеек можно рассматривать как своеобразный механизм укрупнения структуры, снимающий состояние коллоидного равновесия. [26]
Эти результаты в целом хорошо согласуются с теорией Люкке и Детерта [58], предположивших, что атмосфера примесных атомов перемещается за движущейся поверхностью раздела при рекристаллизации. При достаточной концентрации примесей в сплаве скорость движения границ зерен начинает контролироваться природой и количеством присутствующих примесей. При низких концентрациях, напротив, скорость перемещения границ зерен велика, а примеси не успевают диффундировать в твердом растворе за поверхностью раздела с той же скоростью. Тогда поверхность раздела отрывается от своей примесной атмосферы и ведет себя так, как в очень чистом металле. Однако эта теория не дает полного объяснения ряда явлений, наблюдающихся в переходной области ( теории и некоторым относящимся к ней экспериментальным результатам посвящен, кроме того, особый раздел: см. ФМ-3, гл. [27]
Для миграции границы необходимо, чтобы наряду с достаточно высокой подвижностью атомов границы зерен испытывали действие движущей силы. На языке термодинамики это означает, что при движении границы зерен должна уменьшаться полная свободная энергия системы. Значительно легче исследовать ( экспериментально или теоретически) смещение одиночной границы или среднее значение смещений большого числа границ зерен. [28]
Особенно все это относится к случаю малых концентраций примеси. Она основана на оценке диссипации свободной энергии при движении границы зерен и не ограничена малыми концентрациями приме-еей для границ зерен в разбавленных растворах. Теория Хиллерта и Санд-мэна совпадает с теориями Кана [16] и Люкке-Штюве i [15] при описании движения границ в разбавленных твердных растворах. [29]
Вероятно, для практических целей нужны монокристаллы или плотные поликристаллические образцы карбидов, так как предел прочности керамических материалов экспоненциально убывает с увеличением пористости. Поры играют роль зародышей трещин при низких температурах и препятствуют движению границ зерен при высоких. [30]