Рекристаллизация

[recrystallization] — процесс зарождения и (или) роста новых зерен в деформиров. поликристаллич. металле или сплаве при нагреве за счет др. зерен той же фазы, сопровожд. уменьш. суммар. зерно-гранич. энергии и повыш. их структур, совершенства. В 1887 г. англ, ученый Г. Сорби с помощью микроскопа установил, что в рез-те хол. ковки железа его зерна оказывались вытянутыми, а после длит, нагрева до темп-р красного каления зерна опять становились равноосными. Это явление было названо им повторной кристаллизацией — рекристаллизацией. Р., к-рая проходит при нагреве после деформации, называют статич. р., в отличие от динамич. р., протек, непосредст. во время горячей деформации. Общим признаком для всех случаев р. явл. перемещ. высокоугл. границ зерен. Наиб, подробно изучена статич. р. металлов и сплавов; ее подразделяют на первичную, собират. и вторич. В рез-те р. упрочнение («наклеп»), обусловл. пластич. деформацией, полностью устран. и прочн. св-ва металла приближ. к мин. достиж. значениям, т.е. наступ. полное разупрочнение при одно-врем. возраст, пластичности. Плата, дислокаций после р. снижается с 1010-И012до 108+107 см"2. После значит, пластич. деформации возможно образов, текстурыр. При этом новые рек-ристаллиз. зерна приобрет. преимущ. кристаллограф, ориентировку. В рез-те формир. текстуры р. отмечается анизотропия св-в (меха-нич., электрич., магн.). р. широко использ. в технологии произ-ва металлов и сплавов для управления формиров. структуры (форма и размер зерен, текстура) и св-в проката (полуфабрикатов):

вторичная рекристаллизация [secondary recrystallization] — р., при к-рой после заверш. первичной р. происх. аномальный рост отд. зерен «поеданием» окруж. мелких зерен. Тер-модинамич. стимулом в. р., как и собират. р., явл. стремление системы (металлов) уменьшить сумм, зерногранич. энергию. Одна из причин сильного тормож. роста большинства зерен — дисперс. частицы второй фазы на их границах. Границы отд., более крупных зерен м. б. по случ. причинам значит, слабее заблокированы этими частицами, чем Границы большинства зерен, и такие зерна способны к избират. росту. Это и есть центры в. р. По мере укрупн. избр. зерен непрер. возраст, движ. сила их роста и увеличив, разница в размере зерен, выросших из центров в. р., и осн. массы ср. мелких зерен;

динамическая рекристаллизация [dynamic recrystallization] — первичная р., происх. не-посредст. при гор. пластич. деформации (точнее, сразу после ее окончания) металла или сплава; отлич. от статич. тем, что в появляющ. рекристаллиз. зернах во время их роста по-степ. повыш. плотн. дислокаций из-за продолжают, деформации и создаются условия для зарожд. новых рекристаллиз. зерен. Многократно черед, циклы динамич. р. и повыш. плотн. дислокаций в рекристаллиз. зернах соответ. ус-тановивш. стадии гор. деформации с неизм. сред, размером зерна. Д. р. протекает тем быстрее, чем выше темп-pa деформации. При темп-ре, значит, превыш. темп-рный порог р., она заверш. в течение неск. секунд или даже долей секунды;

метадинамическая рекристаллизация [meta-dynamic recrystallization] — р., происх. после гор. пластич. деформации и заключ. в росте зародышей зерен, образов, при динамич. р.;отличается от обычной статич. р. отсутст. ин-кубац. периода из-за наличия гот. центров р. и поэтому успевает полностью завершиться за короткий период времени охлаждения металла с темп-ры деформации;

первичная рекристаллизация [primary re-crystallization] — процесс формир. и роста в деформиров. металле новых зерен с пониж. по ср. с матрицей (1.) плотн. дефектов крис-таллич. строения. Термодинамич. стимул п. р. — накопл. при пластич. деформации энергия, связ. с дислокациями. Центры р. могут появляться непосредст. на границах деформир. зерен и внутри этих зерен. П. р. — термин, акти-вир. процесс, ускор. с ростом темп-ры. Период, в теч. к-рого происх. формир. центров р., назыв. инкубац. С повыш. темп-ры инкубац. период сокращ. С ростом степени деформации увеличив, плотн. дислокаций и энергия, накопл. при деформации, что обусл. сниж. темп-ры начала р. Темп-pa начала р. сниж. с увелич. степ, деформации с затух., достигая определ. предела при данном времени отжига, наз. порогом рекристаллизации.

рекристаллизация на месте [subgrain re-crystallization] — процесс роста субзерен, образовав, при полигонизации металлов и сплавов, в рез-те миграции их малоугл. Границы в области с повыш. плотн. дефектов кристал-лич. строения. Малоугл. граница такого субзерна превращ. в высокоугл., и субзерно становится центром р. Центры р. могут тж. возникать в рез-те коалесц. (слияния) неск. сосед, субзерен;

собирательная рекристаллизация [collective recrystallization] — р., идущая сразу после первичной р., норм, рост одних рекристаллизов. зерен за счет соседних рекристаллизов. зерен миграцией высокоугл. границ. Термодинамич.стимул с. р. — уменьш. зерногран. энергии, так как зерен, структура по окончании первичной р. термодинамич. неравновесна из-за большой сумм, пов-ти рекристаллизов. зерен и не-уравновеш. поверхностного натяжения на границах зерен неправильной формы. Границы зерен перемещаются так, что их конфигур. приближ. к равновесной: Границы стремятся спрямиться, а углы м-ду гранями стремятся к 120°. Мигрир. граница встречает на своем пути примес. атомы, распред. в теле «поедаемого» зерна, и примесь накаплив. на границе, усил. ее торможение. Дисперс. частицы 2-й фазы с малым межчастич. расст. — эффект, барьер, для роста зерен. При с. р. зерна укрупн. б. или м. равномерно, и металл можно хар-ризовать одним сред. диам. зерна. Значит, укрупн. зерна в рез-те с. р. происх. после определ. степени деформации и нагреве до оп-редел. темп-ры. Такая степ, деформации наз. критич. и сост. для углерод, стали 5—10 %. После критич. степ, деформации р. по механизму образования и рост новых зерен не развив. Идет быстрый рост одних исх. нерекристал-лизов. зерен за счет поглощения соседних.