Возврат, первичная и собирательная рекристаллизация. Рекристаллизационный отжиг

Около 10-15 % всей энергии, затраченной на пластическую деформацию, поглощается металлом и накапливается в нем в виде повышенной потенциальной энергии смещенных атомов, напряжений. Деформированный металл находится в неравновесном, неустойчивом состоянии. Переход к более равновесному состоянию связан с уменьшением искажений в кристаллической решетке, снятием напряжений, что определяется возможностью перемещения атомов. При низких температурах подвижность атома мала, а в состояние наклепа может сохраняться неограниченно долго.

С повышением температуры диффузия атомов увеличивается и в металле начинают развиваться процессы, приводящие его к более равновесному состоянию. Это явление возврата.

Первая стадия возврата - отдых, наблюдается при невысоком нагреве. При отдыхе происходит уменьшение количества вакансий, уменьшение плотности дислокаций, частичное снятие напряжений.

Вторая стадия возврата - полигонизация, деление зерен на части - полигоны (субзерна).

Полигонизация происходит в результате скольжения и переползания дислокаций, вследствие чего дислокации одного знака образуют "стенки", разделяющие зерна на полигоны. В полигонизованном состоянии кристалл обладает меньшей энергией по сравнению с деформированным, и образование полигонов является энергетически выгодным процессом. Температура начала полигонизации не является константой. Скорость полигонизации зависит от природы металла, степени предшествующей деформации, содержания примесей. При возврате заметных изменений в микроструктуре не наблюдается, металл сохраняет волокнистое строение. При этом твердость и прочность несколько понижаются, а пластичность возрастает.

Рекристаллизация. При нагреве до достаточно высоких температур подвижность атомов возрастает и происходит процесс рекристаллизации.

Рекристаллизацией называется процесс образования и роста новых зерен при нагреве наклепанного металла до определенной температуры. Этот процесс протекает в две стадии. Различают рекристаллизацию первичную (обработки) и собирательную.

Рекристаллизация первичная (обработки) заключается в образовании зародышей и росте новых равновесных зерен с неискаженной кристаллической решеткой. Наиболее вероятно, что новые зерна возникают у границ блоков и зерен, пакетов скольжения внутри зерен, где решетка металла была наиболее сильно искажена при пластической деформации. Количество новых зерен постепенно увеличивается и, в конечном счете, в структуре не остается старых деформированных зерен.

Находящийся в неустойчивом состоянии деформированный металл стремится перейти в устойчивое состояние с наименьшим запасом свободной энергии. Этому состоянию соответствует процесс образования новых зерен с неискаженной кристаллической решеткой. В местах, где решетка наиболее искажена и, следовательно, наименее устойчива, при нагреве происходит перемещение атомов, восстановление решетки и возникновение зародышей новых равновесных зерен. Зародышами новых зерен могут быть и объемы (блоки) с наименее искаженной решеткой, куда переходят атомы из соседних объемов с искаженной решеткой.

Собирательная рекристаллизация - вторая стадия рекристаллизационного процесса заключается в росте образовавшихся новых зерен. Движущей силой собирательной рекристаллизации является поверхностная энергия зерен. Рост зерен объясняется тем, что при наличии большого количества мелких зерен их общая поверхность очень велика, поэтому металл обладает большим запасом поверхностной энергии. При укрупнении зерен общая протяженность их границ становится меньше, что соответствует переходу металла в более равновесное состояние.

С началом рекристаллизации происходит существенное изменение свойств металла, противоположное изменению свойств при наклепе. Понижается прочность металла. Увеличивается пластичность, вязкость, теплопроводность и другие свойства, понижающиеся при наклепе На свойства металла большое влияние оказывает размер зерен, получившихся при рекристаллизации. Величина зерен возрастает с увеличением времени выдержки. Наиболее крупные зерна образуются после незначительной предварительной деформации. Такая степень деформации называется критической.

Рекристаллизационный отжиг. Этот вид отжига производится с целью устранения наклепа холоднодеформированного металла. Наклепанный металл очень тверд и хрупок, его кристаллическая решетка находится в неравновесном состоянии, обладая большим запасом избыточной свободной энергии. В сильно наклепанном металле из-за слияния дислокаций в местах их скопления наблюдаются опасные дефекты - зародыши трещин. В ряде случаев наклеп приходится устранять. Для этого требуется нагрев, стимулирующий диффузионные процессы. Однако рекристаллизационный отжиг из-за значительно более низкой температуры и намного меньшей продолжительности его проведения при практически одинаковых результатах более предпочтителен.

Автор: Буслаева Е.М.

<< Назад: Изменение микроструктуры и механических свойств металлов при нагреве после горячей и холодной обработки давлением

>> Вперед: Отжиг II-го рода. Отжиг и нормализация сталей; режимы и назначение отжига и нормализации

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Микробиология. Шпаргалка

▪ Стратегический менеджмент. Шпаргалка

▪ Введение в педагогическую деятельность. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Магнетары сложнее, чем считалось 24.05.2013 Исследования, проведенные с помощью космического рентгеновского телескопа Chandra, показали, что космические объекты магнетары гораздо более разнообразны и многочисленны, чем считалось ранее. Обычно когда массивная звезда исчерпывает топливо, она разрушается с образованием нейтронной звезды - сверхплотного объекта диаметром всего 15-25 км. Большинство нейтронных звезды быстро вращаются вокруг свое оси (со скоростью несколько оборотов в секунду), но небольшая часть нейтронных звезд имеет низкую скорость вращения - один оборот в несколько секунд. При этом все магнетары генерируют вспышки рентгеновского излучения. Поскольку единственным правдоподобным объяснением этих вспышек является всплеск энергии магнитного поля, запасенной в звезде, эти объекты и называются магнетарами. Большинство магнетаров имеют на поверхности чрезвычайно мощные магнитные поля: в десятки и тысячи раз сильнее, чем у обычной нейтронной звезды. Однако новые наблюдения показывают, что магнетар SGR 0418 +5729 (для краткости SGR 0418) отличается от всех своих собратьев и имеет магнитное поле равное по силе магнитным полям обычных нейтронных звезд. Таким образом, среди без того редких объектов магнетаров, появился как минимум один уникум с неизвестными ранее характеристиками. Фактически, это аномалия среди аномалий. Ученые изучали SGR 0418 на протяжении более трех лет и смогли точно измерить величину внешнего магнитного поля необычного магнетара. Этого удалось добиться с помощью замера изменения скорости вращения во время SGR 0418 рентгеновского вспышки. Судя по всему, эти вспышки, вызваны образованием трещин в коре нейтронной звезды. Они освобождают огромное количество энергии, которую накопили магнитные поля под поверхностью нейтронной звезды. С помощью моделирования эволюции нейтронной звезды и ее коры, а также на основе модели постепенного ослабления ее магнитного поля, исследователи подсчитали, что возраст SGR 0418 составляет около 550 тыс. лет. На первый взгляд это немного, но на самом деле SGR 0418 намного старше, чем большинство других магнетаров, видимо именно поэтому магнитное поле на поверхности так ослабло с течением времени. При этом рентгеновские вспышки все еще происходят, поскольку кора магнетара ослаблена, а внутреннее магнитное поле остается достаточно сильным. Пример SGR 0418 может означать, что существует множество "пожилых" магнетаров, которых мы не можем обнаружить из-за слабости их внешних магнитных полей. Вероятно, магнетаров в 5-10 раз больше, чем считалось ранее. Получается, что значительная часть гамма-вспышек во Вселенной может быть вызвана образованием магнетаров, а не черных дыр. Кроме того, вклад магнетаров в рябь в пространстве-времени должен быть больше, чем полагали астрофизики. Магнетар SGR 0418 был обнаружен в 2010 году. Он находится на расстоянии около 6500 световых лет от Земли.

Другие интересные новости:

▪ Четвертый сигнал светофора

▪ 3D в кармане - пока только дорогие предложения

▪ Студенческий спутник

▪ Гибкий 32-разрядный микроконтроллер ARM

▪ Простая технология производства динамиков в рулонах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Гиппократ. Биография ученого

▪ статья Как удается мухе ходить по потолку? Подробный ответ

▪ статья Работа на рейсмусовых станках. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Прибор для определения выводов, структуры и коэффициента передачи тока транзисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выбор провода для трансформатора по току в нагрузке. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026