Рост зерен

Для изготовления нагревательных элементов обычно используют сплав 20 % Сг—N1 или различные сплавы, содержащие Сг—А1—Ре. Для достижения еще более высокой температуры (до 1400 °С) на воздухе применяют сплав 10 % КН—Р1. от сплав превосходит чистую платину по механической прочности и И1 еет более низкую скорость роста зерен. Монокристалл того же сечения, что и проволока спирали, хуже работает на срез и разрушается. [c.208]

Большое влияние на скорость спекания оказывает рост зерен, или рекристаллизация. Процесс рекристаллизации заключается в росте одних кристаллов твердого тела за счет других и сопровождается изменением размеров и числа кристаллов. [c.210]

После пластической деформации металла в его объеме остаются области вещества, находящиеся в напряженном состоянии. Такие области или зерна с деформированной и искаженной кристаллической решеткой имеют большую энергию по сравнению с ненапряженными. При последующем отжиге, если температура достаточно высока, возникают зародыши зерен, в которых отсутствуют напряжения, и будет происходить рост зерен этой ненапряженной фазы. Такой процесс называется рекристаллизацией, а температура, выше которой этот процесс протекает с заметной скоростью, называется температурой рекристаллизации. [c.387]

С явлением изотермической перегонки связано образование вторичных рудных месторождений многих металлов (Си, 2п, Сс1, N1 и др.). Образующиеся в глубинных зонах земной коры (при высоких Т и Р) гидротермальные растворы сульфидов (или окислов) этих металлов становятся при выходе в верхние зоны пересыщенными и протекание таких растворов через участки, где имеются зерна рудных тел, приводит к росту зерен. Путем изотермической перегонки образуются также сталактиты и сталагмиты. [c.73]

Пластическая деформация металла приводит к неравномерным искажениям составляющих его кристаллитов и возникновению напряженного состояния. Области с таким состоянием имеют более высокую свободную энергию, чем соседние с неискаженной структурой. Вследствие этого при отжиге происходит рекристаллизация — снятие напряжений и превращение искаженных мелких зерен в более крупные — равновесные. Такой рост зерен обусловлен уменьшением поверхностной энергии. Процесс начинается с образования зародышей ненапряженных кристаллов, которые затем разрастаются по объему металла. При этом происходит движение границ между зернами, скорость которого v имеет температурную зависимость аррениусовского типа, т. е. [c.281]

При холодной правке нельзя исключить участки проката с критической степенью деформации (относительно малой). Вследствие роста зерен при нагреве ухудшаются свойства стали после наклепа и особенно после критической деформации появляются пониженные и неравномерные пластические свойства. [c.80]

Для возможности накопления сколько-нибудь значительного количества нефти в пласте должно находиться достаточное свободное пространство, не занятое породой, или пористость. Для более глубокого понимания механизма миграции и скопления нефти необходимо уделить значительное внимание изучению проблемы природы и происхождения пористости. Пористость может быть следствием первоначальной формы осадочных отложений (например, прибрежные пески или известняки коралловых рифов), или последующих изменений — химических (например, растворение массивных карбонатов подземными водами в известняковых пещерах Кентукки и ряда других мест), или механических (трещины, находимые в известняках, сланцах или трещиноватых гранитах [26] в районах интенсивной тектонической деятельности). Изменения, происшедшие после образования осадков, например рост зерен кварца, заполняющих поры, уплотнение песков под действием высоких давлений, растворение и рекристаллизация карбонатов и многие другие процессы могут как уменьшить, так и увеличить пористость. Эти вопросы до сих пор являются одной из наименее изученных областей геохимии. [c.35]

Процесс возврата структуры границ интенсивно развивался при 573 К в больщей части объема образца. Наблюдалось также образование рекристаллизованной структуры с одновременным ростом зерен и появлением некоторого количества двойников отжига. При [c.124]

Вместе с тем магнитные параметры меняются иным образом. Обнаружено [234], что магнитная восприимчивость сначала слабо возрастает с температурой отжига. При температурах вьшхе примерно 470 К скорость роста увеличивается, что соответствует протеканию рекристаллизации. Коэрцитивная сила Не [105] чувствительна к процессу эволюции микроструктуры вплоть до размера зерен в несколько микрометров (см. рис. 3.3). Вьппе этого размера она становится менее чувствительной к росту зерен. Остаточная намагниченность изменяется сложным, немонотонным образом, что детально обсуждается в работе [105]. [c.127]

Таким образом, результаты исследований температурной эволюции структуры и свойств наноструктурного Ni, полученного ИПД, показьшают, что при нагреве этого материала происходят сложные структурные изменения, связанные с развитием процессов возврата, рекристаллизации и роста зерен. Очевидно, природа возврата обусловлена прежде всего перераспределением и аннигиляцией дислокаций на границах и в теле зерен, приводящих к уменьшению внутренних напряжений (см. рис. 3.26). В то же время точечные дефекты здесь не играют существенной роли, поскольку электросопротивление, наиболее чувствительное к присутствию избыточных вакансий и межузельных атомов, остается постоянным вплоть до начала роста зерен (см. рис. 3.2а). [c.127]

Было установлено, что рост зерен в чистой Си (99,98%), подвергнутой ИПД кручению, начинается при 373 К и завершается к 473 К [237]. В Си обычной чистоты, деформированной подобным образом, отжиг в течение 30 мин при 423 К не привел к видимым изменениям в микроструктуре (размере зерен, плотности дислокаций, дифракционном контрасте на границах зерен) [232]. Рост зерен наблюдался при 423 К. Тем не менее, внутренние напряжения и предел текучести существенно уменьшились в интервале температур между 403 и 423 К (рис. 3.5). Авторы предположили, что [c.129]

Основываясь на полученных результатах в [81], был проведен более детальный анализ общего вида рентгенограмм и эволюции микроструктуры при низкотемпературном отжиге при температуре Г = 170°С в течение различного времени. Рентгенограммы наноструктурной Си, полученной РКУ-прессованием, после отжига в течение 10, 30 и 60 мин соответствуют рентгенограмме исходного состояния. После отжига в течение 90 мин уширение рентгеновских пиков (311), (220), (200) уменьшается и соответствующие дублеты Kal — Ка2 начинают разрешаться (рис. 3.9). Это означает, что процесс роста зерен протекает или уже завершен в соответствующих текстурных компонентах. В то же время рентгеновский [c.132]

Неоднородный рост зерен, уменьшение микроискажений, неодновременное и резкое изменение интегральной интенсивности [c.134]

Проведенные исследования показали [140], что изменение среднего размера зерен в наноструктурной Си, полученной ИПД кручением и имеющей размер зерен 160 нм в зависимости от времени отжига, в целом было похоже на временную зависимость роста зерен в обычной микрокристаллической Си. Тем не менее рост зерен начинается при относительно низкой температуре [c.134]

Проведенный в этой работе анализ показал, что причиной начала роста зерен в нанокристаллах при относительно низких температурах являются не только малый размер зерен, но прежде [c.134]

Эволюцию структуры и рост зерен при отжиге исследовали и в других наноструктурных ИПД металлах Ре [78], Со [229]. После ИПД кручением с логарифмической степенью деформации, равной [c.135]

Аналогичный вывод следует из данных, приведенных на рис. 3.16 [351]. В этом исследовании интерметаллида №зА1, легированного хромом и бором, подвергнутого ИПД кручением при комнатной температуре, было проведено изучение структурных изменений при нагреве непосредственно в колонне электронного микроскопа. Параллельно, используя дифференциальную сканирующую калориметрию, было исследовано тепловыделение в процессе нагрева этого материала. Как можно видеть из полученных данных, пик тепловыделения наблюдается при температуре значительно ниже начала интенсивного роста зерен. Природа этого тепловыделения связана с процессами возврата, а также началом переупорядочения. Следует отметить высокую термостабильность наноструктурного состояния этого интерметаллида, позволившую реализовать его уникальное сверхпластическое течение [242] (гл. 5). [c.143]

Укрупнение зерен при нагреве. Если после возврата в структуре остаются отдельные неравновесные границы зерен, то в процессе рекристаллизации возможен аномальный рост зерен. [c.146]

Во время отжига при 573 К в наноструктурном N1 происходит рост зерен. Исходя из его кинетики, рассчитали скорость миграции границ зерен в N1, которая оказалась равной V 7 х X 10 м /с. В этом случае коэффициент можно вычислить с помощью уравнения [284] [c.168]

Модифицирование железо-углеродистых сплавов применяют для получения. ме таозернистой структуры. Модификаторы вь]полняюг роль центров кристаллизации, от которых начинается рост зерен, И.ми являются мелкодисперсные частички тугоп.лавких химических элементов или их соединений (карбиды, нитриды, оксиды) [13], Фракционирование молекул по размерам [c.21]

Замыкает у-область. Уменьшает склонность к росту зерен за счет образования окислов или нитридов. Повышает устойчивость переохлажденного аустенита, уменьшая критическую скорость охлаждения при закалке. Резко повышает температуру мартенситного превращения. Уменьшает количество ост тгоч1юго аустенита [c.19]

Значительное количество изделий нз меди изготовляется обработкой металла давлением (прессованием, волочением, прокаткой). Обработка давлением при нормальных температурах вызывает наклеп медп. Наклепанная (нагартованная) медь, как было указано выше, обладает повышенной прочностью. Для снятия наклепа медь подвергают термической обработке — отжигу, при температуре 600—700° С. При более высоких температурах отжига (выше 900° С) происходит бурный рост зерен меди и ухудишются ее механические свойства. [c.145]

На склонность аустенитных коррозионно-стойких сталей к МКК оказывает влияние не только температура отпуска и его продолжительность, но и температура предварительной закалки. С увеличением температуры закалки склонность к МКК нестабилизирован-ных сталей растет. Повышение температуры закалки приводит к росту зерен, а с увеличением их размеров повышается и склонность к МКК. Объясняется это уменьшением суммарной поверхности зерен, их границ, а также облегчением возможности образования сплошной сетки новой фазы и, следовательно, появлением склонности к МКК даже в тех случаях, когда у сталей с мелким зерном она не наблюдалась. [c.49]

Коррозионная усталость определяется не только химическим составом металла, но и его структурой, что хЬрошо видно на примере испытания тонких образцов из армко-железа, термически обработанного на разную величину зерна. Показано [117], что в 3 %-ном растворе Na I,электродный потенциал железа с более мелкой структурой на 150-200 мВ отрицательнее потенциала железа с более крупным зерном. При циклическом нагружении образцов в коррозионной среде потенциал начинает выравниваться и достигает 520 мВ после 10 и 10 циклов нагружения соответственно для образцов с мелким и крупным зерном. При этом абсолютное разблагораживание железа с мелкой структурой значительно меньше, чем крупнозернистых образцов. Образцы с мелкой структурой имеют также примерно на порядок меньшую долговечность, чем крупнозернистые, хотя к моменту разрушения у обоих типов образцов потенциал примерно одинаковый. Основная причина различного сопротивления железа коррозионной усталости — неравномерное распределение примесей в объеме и по границам зерен. При термообработке, обеспечивающей рост зерен, их границы больше обогащены примесями, что усиливает действие границ как анодов в электрохимических парах и способствует интер-кристаллитному разрушению. В образцах с более мелким зерном характер коррозионно-усталостного разрушения транскристаллитный. [c.50]

В работе [150] была сделана попытка рассчитать кривые релаксации избыточного объема в УМЗ N1. Данные расчеты основывались на аналитических выражениях, описывающих релаксацию трех компонент дислокационной структуры границ зерен, отжиг неравновесных вакансий и рост зерен. В качестве указанных компонент дислокационной структуры границ зерен рассматривались неупорядоченные сетки внесенных зернограничных дислокаций, диполи стыковых дисклинаций, а также тангенциальные внесенные зернограничные дислокации. При построении кривых релаксации в [150] использовали подход, согласно которому каждый быстропротекающий процесс возврата может ускорить кинетику более медленного процесса. Полученные теоретические кривые в рамках сделанных предположений о дефектной структуре границ зерен достаточно хорошо описали экспериментальные за кономерности изменения длины наноструктурного ИПД N1 при ег последующем отжиге при различных температурах. [c.83]

Известно, что рост зерен в наноструктурных ИПД материалах, как и других наноматериалах, начинается при относительно низких температурах, близких к 0,4 Тпл и даже ниже [3, 104, 140]. Исследование природы такой низкой термо стабильно сти имеет важное значение для улучшения последней. С другой стороны, изучение эволюции структуры во время отжига позволяет лучше понять природу высоких внутренних упругих напряжений, их связь с решеточными дефектами и наравновесньш состоянием границ зерен, закономерности кристаллографической текстуры и другие структурные особенности ИПД материалов. Помимо этого, особый интерес вызывает наблюдаемое во многих сплавах разупорядочение и формирование пересыщенных твердых растворов [71, 101 и др.] (см. также п. 1.2.1). Термически активируемые процессы эволюции микроструктуры в наноматериалах, полученных ИПД, явились объектом исследования в ряде недавних работ [66, 71-73, 105, 229-233]. Структурные исследования с использованием мето- [c.122]

Гпд. Как известно, резкое уменьшение температуры начала роста зерен наблюдали во многих нанокристаллнческих материалах [104]. Природа этого явления, однако, не имеет единого объяснения. Многие исследователи считают, что его причиной является очень высокая движущая сила роста зерен, обусловленная малым размером зерен. Другие причины, связанные с образованием неравновесных границ зерен в наноструктурных материалах, рассмотрены в работе [140]. [c.134]

Оценки в рамках использованного в [140] приближения в случае Си дают значения величины энергии активации роста зерен между 92 и 107кДж/моль для размера зерен 200 нм и между 82 и 87кДж/моль для размера зерен 40 нм. Во время роста зерен происходит возврат в границах зерен и переход последних в более равновесное состояние. В результате энергия активации увеличивается до характерного для крупнокристаллической Си значения 107кДж/моль [241]. [c.135]

Таким образом, во всех исследованных металлах, подвергнутых интенсивной деформации, при нагреве наблюдали близкую по характеру эволюцию наноструктур. Типичньил является развитие процессов возврата, связанное с перераспределением и аннигиляцией дислокаций на границах и в теле зерен. Имеют место также рекристаллизационные процессы, приводящие к росту зерен, однако последовательность этих процессов определяется химическим составом и природой металла (энергией дефектов упаковки, типом кристаллической решетки), а также условиями интенсивной пластической деформации, которые определяют характер исходных наноструктур. Здесь в каждом случае требуются конкретные исследования. Важным также является установление процесса, контролирующего эволюцию структуры при нагреве. В работах [12, 140] предполагается, что этим процессом могут быть структурные перестройки на неравновесных границах зерен и скорость этого процесса контролирует возврат структуры и начало рекристаллизации. Однако выяснение этого вопроса требует дальнейших исследований. [c.136]

В другом твердом растворе А1-1,5 %Mg на основе Л1 после ИПД кручением обнаружена структура, очень схожая с той, что сформировалась в вьш1еописанном сплаве Al- u-Zг, однако с меньщим размером зерен (0,15 мкм вместо 0,2 мкм) [243]. Отжиг вплоть до 373 К не привел к изменениям в размере зерен. При 393 К имело место исчезновение контуров экстинкции, ранее существо-вавщих в теле кристаллитов. Размер зерен немного увеличился до 0,18 мкм и примерно в половине зерен появился полосчатый контраст. При более высоких температурах наблюдался рост зерен. Измерения микротвердости показали, что ее значения оказались максимальными после отжига при 373 К. При более высоких температурах произошло уменьшение микротвердости, связанное с ростом зерен, в соответствии с соотношением Холла-Петча. [c.139]

Отжиг при 723 К привел к некоторому возврату в структуре. При этом размер зерен стал равньпл 0,1 мкм, а их границы стали более выраженными. Микротвердость, соответствующая данному состоянию, слегка уменьшилась по сравнению с состоянием сразу после ИПД. При 823 К имела место рекристаллизащ1я, приведшая к формированию хорошо различимых зерен диаметром 0,2 мкм и небольшого количества (0,5 %) мелких (менее 0,05 мкм) окисных частиц. Микротвердость уменьшилась более заметно. При 873 К наблюдали очень сильные изменения. Произошло формирование оксида РеО, объемная доля которого достигла 18% (рис. 3.135). Выделения появились главным образом на границах зерен матрицы. Одновременно параметр решетки уменьшился, а микротвердость увеличилась до значений выше, чем для материала сразу после ИПД. При более высоких температурах наблюдался рост зерен матрицы и частиц окислов вместе с возрастающим уменьшением микротвердости. [c.140]

Суммируя полученные результаты, можно сделать вьшод, что последовательность процессов, установленная в ходе эволюции структуры при нагреве чистых металлов, подвергнутых ИПД, имеет место и в случае сплавов после аналогичной обработки. Специфика заключается в индуцированном деформацией переходе двухфазных сплавов в пересыщенный твердый раствор. Во время отжигов наблюдается тенденция обратного перехода в равновесное состояние путем вьвделения включений и их коалесценции. В исследованных сплавах на основе Fe (твердых растворах Fe-0 и Fe- данная тенденция имеет место на последней стадии эволюции микроструктуры, т. е. во время роста зерен. В сплавах u-Ag, Al-Fe распад твердого раствора происходит до начала роста зерен и здесь имеется возможность получения очень высокой прочности (см. гл. 5). [c.141]

В работах [13, 26] объемные наноструктурные образцы были получены консолидацией порошков после шарового размола, а также используя ИПД компактирование ультра дисперсных порошков, полученных плазмохимическим методом. Оба вида порошков были окислены и в результате после консолидации образцы содержали дисперсные частицы окислов с объемной долей 1-2 %. Характерным для всех образцов, полученных из порошков, является значительное (200-300 градусов) повьш1ение температуры начала роста зерен. [c.145]

Повьппенная диффузионная проницаемость границ зерен была обнаруженна и в других наноструктурных ИПД материалах [282, 283]. Более того, было установлено сильное влияние предварительного отжига образцов на диффузионную проницаемость и это влияние было обусловлено не только ростом зерен, но прежде всего изменением состояния границ зерен, связанным с их переходом в более равновесное состояние. Эти данные указывают на важность дальнейших исследований, направленных на развитие количественных моделей диффузии в наноструктурных материалах. Вместе с тем, развитие этих работ должно опираться на развиваемые представления о неравновесных границах зерен (см. гл. 2). [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология