Рекристаллизация движущая сила

Большая доля упругой энергии сосредоточивается в скоплениях дислокаций у границ зерен. Свободная поверхностная энергия границ зерен тоже вносит свой вклад в общую свободную энергию. Подобно то му как для малых частиц характерна высокая растворимость и высокое давление паров, малым кристаллитам присуща большая поверхностная энергия. Однако такой вклад в движущую силу рекристаллизации играет важную роль только в случае очень маленьких кристаллитов. К тому же энергия границ зерен зависит от их взаимной ориентации. Кристаллиты с малой энергией границ, обусловленной их благоприятной ориентацией, проявляют тенденцию к разрастанию за счет неблагоприятно ориентированных соседних кристаллитов. Поэтому движущая сила рекристаллизации АО при деформационном отжиге выражается в виде [c.138]

Движущей силой процесса вторичной рекристаллизации, так же как и процесса первичной рекристаллизации, является стремление системы к уменьшению поверхностной энергии. Оно достигается не за счет снятия внутренних напряжений, а за счет уменьшения поверхностной энергии при превращении малых кристаллов в большие и ориентационных эффектов. [c.384]

Укажите два типа рекристаллизации и опишите, в чем состоит движущая сила и условия протекания этих процессов. [c.390]

Иногда при промышленном производстве материала в нем возникают достаточно большие деформации, отжиг которых приводит к значительному укрупнению зерен. Но чаще для выращивания крупных кристаллов требуется предварительная деформация материала в лабораторных условиях с его последующим отжигом ). Как правило, требуются даже несколько циклов деформирования и отжига. Если исследовать зависимость скорости роста зерен от длительности отжига (фиг. 4.4), она быстро убывает со временем, поскольку с укрупнением зерна движущая сила быстро ослабевает. Такие процессы называют первичной рекристаллизацией, нормальным или непрерывным ростом, нормальным укрупнением зерна или коалесценцией. [c.139]

Движущая сила процессов рекристаллизации — уменьшение термодинамического потенциала системы за счет сокращения суммарной поверхности границ зерен и снятия искажений и напряжений в решетках. [c.210]

Первичная рекристаллизация используется в металловедении для возврата свойств к наблюдаемым у недеформированного металла. Движущей силой процесса первичной рекристаллизации является уменьшение свободной энергии системы при превращении деформированных кристаллов в свободные от внутренних напряжений, менее дефектные и более стабильные кристаллы. Процесс первичной рекристаллизации подчиняется следующим правилам [c.384]

Как уже отмечалось, наличие текстуры обычно способствует рекристаллизации, хотя иногда, если растущий кристалл ориентирован в двойникующем положении по отношению к текстуре, он не растет за счет тонкозернистой матрицы. Это объясняется тем, что для определенных двойникующих положений ориентационная движущая сила минимальна. Двойникование и включения с различными ориентациями наблюдаются очень часто. Двойникование присуще материалам с малой энергией дефектов упаковки. Если встречаются отдельные кристаллиты гораздо более крупных размеров, чем соседние, то они образуют включения , потому что в процессе роста растущие зерна не способны их поглотить. Когда матрица настолько мелкозерниста, что отжиг даже недеформированного образца приводит к укрупнению зерен, в начальный период, пока движущая сила значительна, будут расти многие зерна. В то же время на [c.145]

Образец, подвергнутый пластической деформации, становится сильно напряженным, благодаря чему в нем образуется большой запас упругой энергии . Из уравнения (2.9) видно, что изменение свободной энергии при деформировании кристалла приблизительно равно совершенной работе за вычетом энергии, выделившейся в виде теплоты. Эта свободная энергия обычно служит главным источником движущей силы рекристаллизации при деформационном отжиге. [c.138]

Без предварительного деформирования движущая сила рекристаллизации создается деформациями, возникающими при изготовлении материала, свободной поверхностной энергией, малыми размерами частиц и ориентационными эффектами. Рост кристаллов в процессе отжига такого образца лучше, вероятно, отнести к методам выращивания при спекании, хотя этим понятием обычно пользуются применительно к неметаллам, исходные деформации в которых, как правило, малы. [c.139]

Неметаллические кристаллы выращивать посредством деформационного отжига гораздо сложнее, чем кристаллы металлов, главным образом из-за того, что их трудно деформировать пластически. Деформация обычно приводит к появлению трещин, что ограничивает рост зерен размерами, которые возможны в процессе отжига с движущей силой, обусловленной главным образом разницей величины частиц (в процессе спекания). Высокая чистота способствует укрупнению зерен и препятствует образованию такой структуры, которая нужна в процессе вторичной рекристаллизации. В некоторых случаях, когда материал обладает высокой степенью чистоты, крупные кристаллы образуются при первичной рекристаллизации. Трудности с деформированием неметаллов часто делают такой способ единственно возможным. [c.146]

При межзеренной рекристаллизации перенос вещества происходит через газовую или жидкую фазу (роль последней играет обычно плавень). Движущей силой является, как и обычно, стремление системы прийти в состояние с минимумом свободной энергии. Если вещество находится в дисперсном состоянии, в данном случае в виде поликристаллического порошка, то при определении свободной энергии системы необходимо учитывать ту долю ее, которая относится к поверхности, обладающей особыми свойствами, вследствие нена-сыщенности поверхностных связей. Поскольку площадь поверхности изменяется пропорционально квадрату линейных размеров зерен, а объем — пропорционально кубу линейных размеров, то удельная поверхность растет по мере увеличения дисперсности порошка. Растет и давление пара, рассчитанное на одну грамм-молекулу. [c.248]

Помимо рассмотренного механизма межзеренной рекристаллизации в определенных условиях, в особенности при отсутствии жидких и газообразных минерализаторов, т. е. веществ, ускоряющих рост кристаллов, может иметь место спекание зерен [10], движущей силой которого также является стремление системы к минимуму поверхностной свободной энергии. При спекании внутри образующихся агрегатов (кристаллитов) остаются макроскопические поры. Так как они являются источником вакансий, то создается градиент концентрации последних, приводящий к их диффузии и к постепенному рассасыванию пор в процессе термической обработки. Обычно это происходит путем перемещения вакансий по межзеренным границам к наружной поверхности кристаллита. [c.250]

Подобный процесс в литературе уже рассматривался при исследовании явлений рекристаллизации в твердых телах [215— 220] и жидкостях [221—224]. В работе [223], в частности, установлено явление огрубления дендритов в процессе затвердевания ме-тал.лических расплавов, обусловленного преимущественным ростом крупных ветвей и растворением мелких. Анализируя процесс укрупнения кристаллов в колонне, можно указать на две причины, способствующие протеканию такого специфического явления [222, 225] 1) малость движущих сил процесса ввиду того, что система находится в состоянии, близком к равновесию [c.217]

Детали миграции границ в значительной степени тождественны процессу собирательной рекристаллизации. После того, как завершилось формирование центров вторичной рекристаллизации, условие равновесия двугранных углов в стыках зерен требует, чтобы границы больших зерен были вогнуты внутрь. По этой причине система становится неустойчивой, и начинается движение границ. Чем больше растущее зерно, тем сильнее искривление его границ и больше движущая сила процесса. Наконец наступает момент прорыва , после которого скорость роста скачкообразно возрастает. Окончательный размер зерна ограничивается столкновением смежных центров вторичной рекристаллизации, поглотивших окружающую их тонкодисперсную матрицу. При небольшой продолжительности процесса или относительно низкой температуре, недостаточной для завершения процесса вторичной рекристаллизации, формируется разнозернистая структура. В этом случае кривая распределения зерен по размерам характеризуется двумя далеко отстоящими максимумами, а микроструктура материала — крупными зернами, расположенными в тонкозернистой матрице. [c.237]

Крупные зерна образуются за счет переноса вещества при контакте с зернами малого размера. Движущая сила рекристаллизации определяет- [c.253]

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]

Механизм образования зерен клинкера. Агломерирование (агрегирование) пылевидной фракции обжигаемого материала начинается при 873— 1173 К в результате протекания, реакций в твердом состоянии. Процесс алго-мерирования по механизму близок к процессу рекристаллизации, и движущей силой его является различие между величинами свободной поверхностной энергии порошкообразной сырьевой смеси и более крупнозернистого продукта ее агрегирования. [c.256]

В качестве механизма возникновения усов рассматривается рекристаллизация, затрудняемая неподвижными межзеренными границами. Поэтому в металлическом слое не происходит увеличения кристаллических усов, а они растут за пределы этого слоя, имея диаметр, который соответствует величине зерен. Движущей силой процесса следует считать напряжения, которые возникают в слое вследствие сильной анизотропии термического расширения кристаллов. Если напряжения снять, то рост в длину и образование новых нитевидных кристаллов прекращается. При более высоких температурах, при которых превышается энергия активации движения меж-зеренных границ, может происходить нормальная рекристаллизация, причем рост усов также прекращается. [c.334]