Деформация, влияние на рекристаллизацию

Рис. 10. 31. Влияние температуры отжига (1,5 ч) и степени деформации на рекристаллизацию урановой пластины (прокатанной при комнатной температуре) [2]

При небольших скоростях (ковка-штамповка на прессах) деформация и рекристаллизация протекают более равномерно, рекристаллизация обработки может заканчиваться с образованием крупного зерна. При таких условиях горячей механической обработки время, необходимое для развития процесса рекристаллизации, оказывается достаточным. Например, при прокатке время рекристаллизации больше, чем при ковке под молотом. С другой стороны, при динамическом деформировании процесс сдвиговой деформации локализуется лишь в действующих при данной скорости плоскостях скольжения. В результате и рекристаллизация протекает неравномерно, что может привести к образованию разнозернистой структуры. Эффект такого влияния скорости особенно значителен при обработке с высокой скоростью на молотах и при применении критических деформаций. [c.77]

Предварительная деформация может влиять на окисление стали при температурах, не превосходящих температуру возврата или рекристаллизации. Установлено, что предварительная деформация металла несколько ускоряет окисление в его начальной стадии вследствие повышенной энергии металла и влияния на структуру образующейся первичной окисной пленки, а растягивающие напряжения увеличивают возможность протекания местной, в частности межкристаллитной, коррозии. [c.140]

При сжатии порошка вначале, при давлениях до 30 МПа, масса уплотняется вследствие переупаковки частиц, скольжения их друг относительно друга (квазивязкое течение). Происходит некоторое разрушение частиц. При более высоких давлениях (30—100 МПа) уплотнение сопровождается хрупкой (дальнейшим разрушением частиц) и пластической деформацией и рекристаллизацией. Вначале на сцепление частиц оказывают влияние силы межмолекулярного и электростатического взаимодействий, затем, при больших давлениях, происходит упрочнение материала вследствие увеличения числа контактов между осколками и образования соединений с ковалентными связями. Температура системы повышается. Необратимые процессы уплотнения сопровождаются диссипацией механической энергии, превращающейся в тепловую, расходующуюся на рекристаллизацию, а в многокомпонентных смесях — и на возможные твердофазные реакции. Могут образовываться твердые растворы. Система стремится перейти в состояние с минимумом энергии Гиббса. [c.294]

При изменении параметров состояния температуры и давления твердые вещества индивидуального состава могут переходить из одной структурной формы в другую без изменения стехиометрического состава. Примеры таких переходов — обратимые (энантиотропные) и необратимые (монотропные) превращения модификаций ряда простых веществ и соединений (разд. 33.2.2). Предпосылкой таких процессов является подвижность элементов решетки и перенос вещества, вызванный несовершенством строения твердой фазы. Некоторые свойства твердых веществ определяются не только их структурой и характером дефектов, но и строением микрокристаллитов, в том числе их формой, размерами и составом. Особенно большое влияние строение микрокристаллитов оказывает на механические свойства твердого тела, такие, как твердость, пределы пластической деформации. Проведением специально подобранной твердофазной реакции можно добиться направленного изменения структуры. В результате повышения температуры в достаточно длительного нагревания при постоянной температуре (отжига) можно ускорить рост отдельных кристаллических зерен до больших кристаллов и рекристаллизацию, что обеспечивает улучшение некоторых свойств материала. В отдельных случаях рекристаллизация играет отрицательную роль, например приводит к понижению активности некоторых катализаторов. [c.432]

Механизм их влияния различен и заключается в том, что хром повышает температуру начала рекристаллизации на одно и то же количество градусов (приблизительно 400°) независимо от степени деформации. Влияние титана резко зависит от степени деформации. [c.111]

В отличие от алюминиевых сплавов на процесс рекристаллизации магниевых сплавов сильное влияние оказывает скорость деформации. При малой скорости деформации процесс рекристаллизации успевает заметно развиться лишь с 350°, тогда как при большой скорости деформации рекристаллизация развивается при температурах деформации более высоких. Для получения однородной структуры и исключения рекристаллизации магниевых сплавов обработка давлением их должна производиться с обжатиями за проход более 15%. [c.220]

На кривой нагрузка — удлинение кристаллических полимеров выделяют три характерные области (рис. 11.10). В области / деформация пропорциональна удлинению и происходит в основном за счет деформации аморфной части полимера. Структура материала при этом не меняется. При переходе от области I к области II в точке перегиба в образце возникает утоненный участок (один или несколько), длина которого быстро увеличивается. Этот участок называют шейкой. На стадии роста шейки происходит ориентация кристаллических структур в направлении вытяжки, исчезновение (плавление) тех кристаллических областей, которые оказались расположенными перпендикулярно направлению растяжения, и рост новых, ориентированных по направлению растяжения. В области II полимеру свойственны высокие прочность и удлинение. То напряжение, при котором под влиянием механических нагрузок происходит процесс плавления существовавших в полимере кристаллических областей и образование новых, ориентированных в направлении растяжения, называют напряжением рекристаллизации. Рекристаллизация приводит к тому, что в области III деформируется уже новый прочный материал — шейка, деформация которого заканчивается разрывом образца (точка А). [c.31]

По характеризует энтропийный фактор процесса диффузии. Эта величина связана с частотой элементарных актов диффузии и оптимальным числом степеней свободы диффузионной системы [42, с. 251 44, с. 500]. При деформации полимерного образца напряженность и конфигурация кинетических структурных элементов меняются. Эти изменения энтропийного характера ускоряются с увеличением температуры. Поэтому следует ожидать, что деформирование полимера будет усиливать температурную зависимость Оо- По-видимому, усиление температурной зависимости должно иметь место и для величин и Р . Особенно интенсивно совместное влияние температуры и механических напряжений на диффузионные процессы должно проявляться в кристаллических полимерах. Увеличение напряженности, как известно, изменяет температуры рекристаллизации и стеклования полимеров. [c.80]

Влияние скорости деформации на предел текучести нелегированного молибдена после прокатки на полосу 12 мм, отжига и рекристаллизации [275] [c.471]

Деформация металлов в процессе нагрева может вызывать нарушение сплошности пленок и связанное с этим увеличение скорости окисления. Предварительная деформация оказывает сравнительно небольшое влияние на скорость окисления только при температурах ниже температуры рекристаллизации. [c.24]

Влияние деформации металла (наклепа) может проявиться при температурах не выше температуры рекристаллизации. Установлена несколько большая склонность нагартованного металла к окислению по сравнению с отожженным, однако это зафиксировано лишь в начале процесса окисления, после чего процесс контролируется лишь торможением пленки диффузии газовой фазы. [c.17]

Эти два эксперимента показали, что исходная величина зерна не оказывает влияния на рекристаллизацию при горячей деформации. Окончательная величина зерна в горячекатаном металле определяется степенью деформации и температурой в последнем проходе и не зависит от предварительного изменения структуры металла в предыдущих проходах. [c.54]

Результаты исследования рекристаллизации легированных сталей при ковке под молотом указывают на закономерное влияние температур и деформаций на величину зерна аустенита, которую деформированные стали приобретают после обработки. [c.64]

И. М. Павлов [32] указывает, что разница в диаграммах объясняется влиянием сил трения, она возрастает с увеличением коэффициента трения. При уменьшении коэффициента трения влияние бокового давления ослабевает, вследствие чего деформация и структура становятся все более однородными и различие между истинной диаграммой рекристаллизации и обычной диаграммой исчезает. [c.116]

В районе температур 1050—1100° как при статическом, так и при динамическом деформировании интервалы критических деформаций практически не изменяются, что можно объяснить одинаковой степенью развития разупрочняющих процессов в пределах скоростей, исследованных в работе. В этом случае при разных скоростях деформации механизм деформирования соответствует горячему, а поэтому скорость деформации заметного влияния на процесс рекристаллизации не оказывает. [c.117]

Очевидно, влияние скорости на процесс рекристаллизации можно объяснить различным развитием сдвиговой деформации и разупрочняющих процессов. [c.118]

Рост зерна в деформированных сталях и сплавах, происходящий вследствие развития собирательной рекристаллизации, может приводить к значительному укрупнению кристаллической структуры. Однако следует учитывать, что нагрев металлов и сплавов в процессе обработки давлением не является окончательной операцией и сопровождается, как правило, последующей деформацией. В данном случае деформация значительно измельчает крупнокристаллическую структуру, образовавшуюся при нагреве и собирательной рекристаллизации. Отсюда можно заключить, что температура начала собирательной рекристаллизации не является потолком нагрева перед обработкой давлением. Поэтому при установлении температур обработки температуры начала собирательной рекристаллизации вследствие положительного влияния деформации должны учитываться с возможным повышением их в зависимости от величины последующей деформации. Температуры собирательной рекристаллизации жаропрочных сплавов и отдельных легирующих элементов определялись также рентгеновским методом. [c.124]

Но кривые для температур деформации 900, 950 и 1000° для выдержки 3 часа, а особенно 8 и 14 час., изменяются без всякой закономерности. Это обстоятельство может быть объяснено тем, что выдержка 3 часа, а особенно 8 и 14 час. соответствует энергичному ходу собирательной рекристаллизации, когда структура неоднородна по величине зерна, когда наряду с большими выросшими зернами существуют и зерна малых размеров. В этом случае на рентгенограмму могут оказать влияние случайные обстоятельства (химическая неоднородность в микрообъемах и др.). Рентгенограмма, снятая даже с двух соседних участков одного и того же образца, не всегда может дать совпадающие результаты. [c.137]

Примером влияния скорости деформации на температуру рекристаллизации является процесс обработки металла дaвлeниeм . Если исходная температура образца выше температуры рекристаллизации, которая является фазовым переходом первого рода, и скорость деформации невелика, то имеет место горячая обработка — сопротивление деформации мало, так как рекристаллизация успевает проходить в ходе деформации. Если скорость деформации велика, рекристаллизация не успе- [c.54]

На сопротивление деформации огромное влияние оказывает скорость. При высоких скоростях деформации скорость рекристаллизации часто оказывается ниже скорости деформации. В этом случае даже при обработке в интервале высоких температур разупроч- [c.14]

Рекристаллизация твердых тел как с изменением химического состава кристаллов, так и с сохранением его заключается в образовании одних зерен тела за счет других и протекает особенно интенсивно в пластически деформированных телах (например, катализаторы, получаемые смешением Компонентов с введением связующих добавок). Внешне рекристаллизация проявляется в изменении размеров и количества кристаллов. Движущей силой этого процесса считают уменьшение термодинамического потенциала катализатора в результате снижения суммарной поверхности границ кежду зернами или снятие искажений и напряжений в кристаллической решетке [5, 6]. Кинетика рекристаллизации характеризуется скоростью зарождения центров и линейной скоростью роста новых кристаллов. Значения этих величин зависят в первую очередь от чистоты твердого тела, степени его деформации и размера зерен [7—14]. Установлено, что чистые вещества рекристаллизуются особенно интейсивно. Малые количества примесей (иногда < 0,01 %) могут уменьшать скорость рекристаллизации на несколько порядков [5, 7—10]. Влияние температуры на скорость зарождения и роста кристаллов при определенной степени деформации катализатора приближенно выражается уравнением Аррениуса. [c.59]

Большие перспективы открывает применение эффекта Мёссбауэра для исследования свойств специальных сталей, в состав которых всегда входит в той или иной концентрации железо. Такие исследования несут информацию о фазовых (структурных) превращениях в сталях, дают сведения, позволяющие исследовать прочность, износостойкость и так далее. Например, наблюденное в работе [21] аномальное поведение температурной зависимости величины внутреннего эффективного поля на ядрах Fe в интервале температур, совпадающем с температурой хладноломкости для сталей У9А и ст. 10, указывает на изменение характера химической связи при электронном фазовом переходе, который может быть первопричиной перехода стали из пластичного состояния в хрупкое. Исследование сверхтонкой структуры мессбауэровских спектров на ядрах Fe в сплаве Fe + 48,2 ат. % Ni и в чистом железе [22] позволило обнаружить отклонения величины относительных интенсивностей компонентов спектра для образцов, подвергнутых деформации от относительных интенсивностей компонентов спектра, полученного с недеформированного образца, что объясняется влиянием магнитной текстуры прокатки, вызванной кристаллографической текстурой прокатки и рекристаллизации. [c.217]

Как установил А. А. Бочвар, абсолютная температура рекристаллизации металлов составляет приблизительно 0,4 от абсолютной температуры их плавления. Температура рекристаллизации существенно зависит от степеин предшествующей деформации металла в холодном состоянии. Даже весьма малые количества примесей в металле могут резко замедлить процесс рекристаллизации. Это объясняется в основном адсорбцией примесей. Примеси, концентрирующиеся на границах деформированных зерен, увеличивают их устойчивость, т. е. повышают температуру рекристаллизации. При рекристаллизации примеси должны покинуть границу, и этот процесс в известных условиях может определить суммарную скорость. Положение о том, что движение атомов при рекристаллизации подобно их движению при самодиффузии, неточно. Перемещения атомов прн рекристаллизации совершаются на малые расстояния, сравнимые с размерами самих атомов, и не являются поэтому результатом большого числа блужданий. Кроме того, в отличие от самодиффузии эти перемещения носят кооперативный характер, так как в них участвуют группы атомов. Следует учесть, что при рекристаллизации перемещения атомов совершаются под влиянием поля напряжений. Все эти особенности позволяют сравнивать атомный механизм рекристаллизации как с самодиффузией, так и с пластическим течением, которое, как указывалось в гл. XIV, связано с движением дислокаций и мартенсит-ным превращением. Следует отметить, что различные факторы, ускоряющие самодиффузию, понижают температуру рекристаллизации. [c.515]

Было установлено экспериментально, что наиболее ослабленным участком зоны термического влияния по хладостой-кости является участок рекристаллизации, для которого характерно сращивание раздробленных при пластической деформации (прокатка, ковка) зерен основного металла. [c.67]

Как показано нами ранее [1—4], фазовое состояние оказывает существенное влияние на механические свойства кристаллических полимеров. Механизм деформации кристаллических полимеров существенно отличается от механизма деформации аморфных полимеров и является единым для всех кристаллических полимеров. В отличие от теорий, имеющих распространение за рубежом [5], о двухфазном строении кристаллических полимеров, в которых определяющими считаются свойства и содержание аморфной фазы, мы полагаем, что характерные механические свойства таких полимеров определяются поведением именно кристаллической фазы, так как при деформации кристаллических полимеров происходит не переход аморфной фазы в кристаллическую, а осуществляется рекристаллизация кристаллической фазы под влиянием внешнего механического силового поля. При этом, конечно, и у кристаллических полимеров имеются такие температурные области, при которых начинается плавление полимерных кристаллов, и в этом случае механизм деформахщи кристаллических полимеров может быть осложнен наличием возникшей аморфной фазы. [c.303]

В ряде работ поведение полимеров при вытяжке было сопоставлено с деформационным поведением металлов [33—35]. Сравнивая поведение полимера при вытяжке с поведением металлической проволоки, попытаемся объяснить различия в структуре образцов, вытянутых нри комнатной температуре и при 90°. Для металлов известно [36—38], что холодное вытягивание проволоки сопровождается ее упрочнением, которое тормозит развитие пластической деформации. В случае вытягивания при повышенной температуре упрочнение снимается и протекание процесса пластической деформации облегчается. В связи с изложенным можно предположить, что при вытяжке полиэтилена нри 20° в кристаллитах возникает явление, аналогичное упрочнению в металлах. Так как деформация кристаллитов нри этом затруднена, скалываются, но-видимому, очень небольшие (возможно краевые) части кристаллита. Поскольку эти части кристаллита остаются связанными проходными цепями с большей частью, в полимере возникают фибриллы, неоднородные но сечению. Неоднородность сечения фибрилл, с одной стороны, приводит к сильному уменьшению среднего размера кристаллита в направлении Нцо и к уменьшению интенсивности малоуглового рефлекса, с другой стороны,— к появлению микропор между фибриллами, обусловливающих интенсивное экваториальное рассеяние под малыми углами (рис. 2, а, б). Вы-, тяжка при 90°, когда влияние упрочнения уменьшается, сопровождается скольжением по плоскостям, параллельным направлению Ноог- Процесс скольжения приводит к более однородному сечению фибрилл и, следовательно, к уменьшению интенсивности малоуглового экваториального рассеяния, а также к большей толщине фибрилл. Разумеется, что большая однородность фибрилл по сечению в этом случае обусловлена также процессом рекристаллизации, о котором будет сказано ниже. [c.347]

Эффективное сшивание наблюдается и при образовании в каучуке кристаллитов с размерами, близкими к размеру частиц сажи в наполненных резинах. Силы межмолекулярного взаимодействия, возникающие в этом случае, называют вторичными поперечными связями. В кристаллитах, образуюхцихся при деформации кристаллизующихся эластомеров, эти связи перераспределяются, носят обратимый характер и количество их может зависеть от соотношения скоростей деформации, рекристаллизации и частоты деформационных воздействий. Связи рассматриваемого типа являются полифункциональными и могут связывать, например, в одном узле пространственной сетки одновременно более пяти молекулярных цепей. В некоторых полимерах такие связи возникают в результате соединения молекулярных цепей тетра- и трифункциональными связями. Обычно влияния связей этого типа и поперечных химических связей, образованных атомами серы, рассматриваются как кооперативные, взаимо-усиливающие. [c.223]

Индий — один из самых мягких и пластичных металлов, легко поддается обработке давлением а под влиянием деформации не на-гартовывается и не повышает своей твердости. Индий при прокатке даже размягчается благодаря тому, что его температура рекристаллизации сравнительно низка (ниже комнатной температуры). [c.55]

В ряде работ дана оценка пластмасс, применяемых в качестве электроизоляционных покрытий 2082-2107 Установлено влияние плоско-радиального растяжения на диэлектрические свойства (емкость и тангенс угла диэлектрических потерь — tg6) и структуру полиэтилена Оказалось, что при малых растяжениях емкость изменяется мало, затем происходит ее быстрый рост с последующей относительной стабилизацией tgo при малых растяжениях довольно быстро убывает, затем наступает область почти полной независимости tg б от растяжения, а при деформациях, приближающихся к пределу прочности, наблюдается новое возрастание. Деформация является необратимой, наблюдаются гистерезисные явления. Исследование рентгенограмм показывает, что в результате плоско-радиального растяжения изменяются не только брэгговские углы, но и межплоскостные расстояния и интенсивность дифракционных линий. Расчет энтропийной силы на основе теории Куна показывает, что при плоско-радиальном растяжении на каждую молекулу действует большая сила, чем при линейном растяжении при той же степени деформации и, следовательно, процессы рекристаллизации и перекристаллизации при плооко-радиалвном растяжении должны [c.278]

Пленки и волокна, подвергнутые холодной вытяжке, содержат дефектные кристаллы, которые при нагревании перестраиваются даже в большей степени, чем кристаллы в недеформированных образцах, полученных кристаллизацией расплава. Однако рекристаллизация в вытянутых образцах протекает, по-видимому, не в столь значительной степени, как в изотропных образцах, особенно если при плавлении концы образца закреплены. Дефекты, возникающие при деформации, вызывают увеличение объема и энтальпии кристаллов, объем и энтальпия некристаллических областей, наоборот, при деформации уменьшаются. Меньшая устойчивость кристаллов должна приводить к понижению температуры плавления, однако вследствие отжига при нагревании температура плавления увеличивается (рис. 9.36). В сильно вытянутых образцах, которые не релаксируют полностью перед плавлением, указанное увеличение температуры кристаллов при отжиге перекрьюается их перегревом, обусловленным влиянием проходных молекул (рис. 9.32 - 9.3 Перегрев кристаллов может достигнуть 50°С. Попытка количественно связать перегрев кристаллов со степенью вытяжки на основании теории высокоэластичности, описанной в разд. 8.5.3, не привела к успеху. Для установления такой корреляции необходимо принимать во внимание локальное растяжение макромолекул. Релаксация напряжения в проходных молекулах, обусловленная либо структурной перестройкой в аморфных областях, либо частичным плавлением, вызывает уменьшение температуры плавления оставшихся нерасплавлянны-ми кристаллов и часто приводит к резкому сужению температурного интервала плавления. Время, необходимое для релаксации напряжения в образцах, различно для разных полимеров. Так, плавление вытянутых образцов полиэтилентерефталата происходит в более узком интервале температур, когда концы их закреплзны и длина остается постоянной (рис. 9.3), а вытянутых образцов полиэтилена - в ненапряженном состоянии, когда они могут свободно усаживаться (рис. 9.33). [c.296]

На примере полипропилена было показано, что различие в структурных изменениях образцов при эксплуатации проявляется в различии характеристик прочности . Оказалось, что каждому режиму деформации соответствует свой оптимальный тип надмолекулярной структуры, обеспечивающий максимальную прочность . гз Весьма существенной оказалась зависимость не только размеров сферолитов, но и динамической степени кристаллизации (ДСК) полипропилена от режимов экструзии с пневмовытяжкой - Как показали проведенные исследования, наибольшее влияние на ДСК оказывают степень вытяжки, степень раздува и обдува пленочного рукава холодным воздухом. Полученные значения ДСК свидетельствуют о том, что при производстве пленки методом экструзии происходит быстрая кристаллизация полипропилена. Однако этот процесс, несмотря на его высокую скорость, является в принципе регулируемым. В зависимости от перечисленных факторов возможно получение надмолекулярных структур с различными характеристиками, но в пределах одного типа. Однако даже такое варьирование структуры существенно сказывается на свойствах пленки. Так, например, при увеличении ДСК с 65 до 81% напряжение рекристаллизации пленок увеличилось с 180 до 300 кГ1см . [c.104]

При вальцовке, прокатке и вообп при односторонней деформации беспорядочно расположенные кристаллики более или менее полно ориентируются вдоль оси или плоскости деформации, что обнаруживается на рентгенограммах Д ебая-Шере р а по появлению текстуры (кольца разбиваются на пятна), а на слоистых диаграммах — по вытягиванию пятен в штрихи (рис. 61). Рекристаллизация и отжиг сопровождаются увеличением размеров кристаллов. Все это дает ценные указания о влиянии механической и термической обработки на свойства металлических изделий Ч [c.201]

Рис. 124. Влияние скорости деформации на разрушающее напряженке при растяжении Ор [а), напряжение рекристаллизации ( рекр (б) и относительное удлинение при разрыве (в) для полипропилена трех структур

Сложный характер деформационных процессов в кристаллических полимерах обусловливает и сложный характер зависимости механических характеристик от скорости деформирования. Так, кривая зависимости предела прочности и напряжения рекристаллизации от скорости деформации проходит через максимум и отчетливо подразделяется на три участка На каждом из этих участков преобладает определенный механизм деформации (вынужденная эластичность или пластическое течение). Для объяснения зависимостей Орекр от температуры и скорости деформирования рассматривают влияние двух процессов расстекловывания аморфной и плавления кристаллической частей полимера. [c.263]

Фиг. 70. Влияние длительности выдержки после деформации 10о/о при температуре 850° на процесс собирательной рекристаллизации в сплаве ЭИ437. а — выдержка 15 мин. б — выдержка 4 часа в — выдержка 8 час.