Перераспределение дефектов кристаллической решетки.

В металле, находящемся в неравновесном состоянии после быстрого охлаждения с высоких температур (сварка, закалка) или холодной пластической деформации (основной металл), характерна высокая плотность дефектов кристаллического строения решетки: вакансий, дислокаций, межузельных атомов и др. Плотность дислокаций изменяется в широких пределах — от 108 см-2 у отожженного металла до 1012 см-2 у металла после закалки или большой степени деформации. Дислокации образуют замкнутые сплетения, которые разделяют металл на отдельные ячейки размером порядка одного микрона. Внутри ячеек плотность дислокации сравнительно не велика. Повышение общей плотности дефектов в металле приводит к повышению прочностных свойств (наклеп после холодной деформации)1 и изменению некоторых физических свойств, например к увеличению электросопротивления.

При нагреве металла с неравновесной концентрацией дефектов кристаллической решетки свыше температуры Tв = О,2 Тпл Кпл — температура плавления) в нем развиваются процесcы возврата. Первая его стадия, протекающая без изменения ячеистой структуры, называется отдыхом, вторая — связанная с формированием и миграцией малоугловых границ — полигонизацией.

При отдыхе наиболее важным процессом является уменьшение избыточной концентрации вакансий (от свн до свр). Вакансии мигрируют к дислокациям, границам зерен и внешним поверхностям и там аннигилируют. Межузельные атомы аннигилируют на краевых дислокациях и при встрече с вакансиями. Скорость отдыха зависит от энергии активации самодиффузии и температуры. При одинаковых относительно Тпл температурах (так называемых гомологических Ζ=T/Тпл) скорость отдыха у разных металлов примерно одинакова. При этом абсолютные температуры сильно отличаются. Так, при комнатной температуре избыточные вакансии полностью исчезают у неклепанного алюминия, частично — у меди. Для начала движения вакансий у никеля требуется нагрев до 370 К, а у железа до 420—470 К. Другими процессами при отдыхе являются частичная перегруппировка дислокаций и аннигиляция дислокаций разного знака. Результатом отдыха является восстановление таких физических свойств, как электросопротивление, а также смягчение пиков внутренних микронапряжений.

Полигонизация — процесс образования субзерен, разделенных малоугловыми границами. Полигонизация является развитием возникшей при пластической деформации ячеистой структуры. Размытые, объемные сплетения дислокаций вокруг ячеек становятся более узкими и плоскими и превращаются в субграницы, ячейки и субзерна. Процесс развивается при температурах более высоких, чем температуры отдыха. Тело субзерен практически очищается от дислокаций. Решетки соседних субзерен получают небольшую взаимную разориентировку (до нескольких градусов). При продолжительной выдержке и повышении температуры происходит укрупнение (коалесценция) субзерен, так как при этом снижается энергия субграниц.






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.