Главная Процесс термической обработки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 мированные зерна. Во-вторых, текстура деформации может смениться отличной от нее текстурой рекристаллизации. Этот случай наиболее частый. В-третьих, рекристаллизованные зерна могут иметь хаотичную кристаллографическую ориентировку, в то время как исходный деформированный металл был текстуро-ван. Характер и степень совершенства текстуры рекристаллизации зависят от вида обработки давлением, степени и температуры последней деформации, температуры и времени последнего отжига, степени промежуточной деформации, температуры промежуточного отжига, содержания легирующих элементов и примесей и других факторов. Следовательно, на текстуру рекристаллизации влияет гораздо большее число факторов, чем на текстуру деформации. При отжиге ниже некоторой температуры текстура рекристаллизации качественно тождественна текстуре деформации. Различие может состоять в усилении одних и ослаблении других компонентов текстуры. Так, если холоднотянутая медная проволока имела двойную аксиальную текстуру (П1) и (100), то после первичной рекристаллизации ее текстура такая же, но число зерен с ориентировкой (100) с повышением температуры отжига уменьшается. Весьма подробно текстура первичной рекристаллизации изучена в металлах и твердых растворах с г. ц. к. решеткой. Во многих случаях текстура деформации типа меди {112 (111) переходит в кубическую текстуру рекристаллизации {100} (100) : в рекристаллизованных зернах плоскость куба {100} оказывается параллельной плоскости прокатанной полосы, а направление ребра куба (100) весьма точно ориентируется вдоль и поперек направления прокатки. Текстура куба образуется при рекристал-лизационном отжиге меди, никеля, алюминия, золота и некоторых сплавов, например мельхиора. Если при прокатке образовалась текстура типа латуни {110} (112), то при отжиге она часто сменяется текстурой рекристаллизации {113} (112). Как правило, чем совершеннее текстура деформации, тем более четкой получается соответствующая ей текстура рекристаллизации. Исключительно сильно на характер и степень совершенства текстуры рекристаллизации влияют малые добавки и примеси, находящиеся в твердом растворе. Примеси могут предотвратить образование той или иной текстуры рекристаллизации, а могут и усилить совершенство этой текстуры. Важно, что, во-первых, примеси и малые добавки, сильно изменяющие текстуру рекристаллизации, обычно не влияют на текстуру деформации. Во-вторых, результат их влияния на текстуру рекристаллизации зависит не только от концентрации, но и от степени деформации, температуры отжига и других технологических факторов. Простых за- кономерностей здесь нет, Противоречивость данных разных исследователей о зависимости характера и степени совершенства текстуры рекристаллизации от степени деформации, температуры и времени отжига для одних и тех же металлов и сплавов, особенно промышленной чистоты, может быть связана с разным содержанием примесей, в том числе и неконтролируемых. 2, Природа текстур рекристаллизации При объяснении текстур рекристаллизации в настоящее время исходят из гипотез ориентированного зарождения и ориентированного роста рекристаллизованных зерен. Предполагается, что все зародыши рекристаллизации уже имеются в деформированной матрице в виде субзерен. Так, в меди, холоднокатаной с большими обжатиями, удалось выявить, что текстура деформации содержит не только известную главную ориентировку 112} (ПО. но и следы ориентировки {100} (100), которые можно рассматривать как зародыши кубической текстуры рекристаллизованного металла. Это объясняет, почему степень деформации, температура деформирования и другие условия обработки давлением влияют на текстуру рекристаллизации. Гипотеза ориентированного зарождения предполагает, что выбор ориентировки происходит непосредственно на стадии формирования центров рекристаллизации. Субзерна с определенной ориентировкой получаются более крупными и совершенными и потому служат центрами рекристаллизации. Гипотеза ориентированного зарождения помогает понять случаи, когда текстура деформации переходит в качественно тождественную ей текстуру рекристаллизации. Наиболее важная роль в формировании текстуры рекристаллизации принадлежит ориентированному росту зародышей. Согласно гипотезе ориентированного роста, текстура рекристаллизации определяется исходной ориентировкой тех зародышей, скорость роста которых в деформированной матрице максимальна. В меди, холоднокатаной с большими обжатиями, такими зародышами являются субзерна с ориентировкой {100} (100). Хотя зародышей с кубической ориентировкой несравненно меньше, чем с главной ориентировкой {112} (111), но они, имея в соответствующих условиях гораздо большую скорость роста, определяют формирование текстуры куба в рекристаллизованном металле, вытесняющей все другие ориентировки. Гипотеза ориентированного роста объясняет, почему решетка рекристаллизованных зерен повернута по отношению к решетке деформированных зерен вокруг общей оси на углы в интервале 25-40° С. Высокоугловые границы с наибольшей подвижностью наблюдаются именно в этом интервале углов разориентировки кристаллов по обе стороны от границы. 58 Br. ц. к. металлах особенно подвижны границы с углом ра-зориентировки около 38° вокруг общей для соседних зерен оси (111). Как показали Кронберг и Вильсон, при такой взаимной ориентировке кристаллов множество атомов принадлежит одновременно узлам решеток обоих кристаллов. В пространстве эти узлы совпадения образуют свою сверхрешетку с периодом, большим, чем в обычной решетке данного металла. Сверхрешетка из узлов совпадения (светлые кружки) показана на рис. 26, где граничат два зерна с примитивной кубической решеткой. Решетки зерен взаимно ориентированы так, чтобы образовалась сверхрешетка с высокой плотностью узлов совпадения. Чернью кружки изображают ряды атомов, встречающиеся под углом на границе зерен, а светлые (каждый пятый атом на направлении (100)) - это атомы в узлах совпадения на прямых, например тп, проходящих через оба зерна и принадлежащих сверхрешетке. Границы зерен, взаимная ориентация которых удовлетворяет соотношению Кронберга-Вильсона, называют границами Крон-берга-Вильсона, а также границами узлов совпадения. В о. ц. к. металлах такие границы наблюдаются при развороте двух решеток вокруг общей оси (100) на угол 26,5°. Важнейшая особенность границ узлов совпадения - высокое совершенство их строения (благодаря совпадению многих узлов двух решеток), что хорошо видно на рис. 26, а. Небольшое отклонение от особой ориентации приводит к разрыхлению межзерен-ной границы и увеличению ее ширины (рис. 26, б). Подвижность границ узлов совпадения сильно отличается от подвижности высокоугловых границ с произвольной взаимной ориентировкой зерен (рис. 27). В очень чистом металле подвиж- Р и с. 26. Схема строения граинды узлов совпадения между кристал-лами с примитивной.кубической.решеи<ой. Поворот решеток вокруг общей оси <001>; а = на угол З? на Несколько градусов меньше 37°; Гр - граница |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |