Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Начало рекристаллизации часто определяется началом перемещения большеугловых границ зерен, создающим бедные дислокациями зоны, благодаря чему деформированная структура в определенной степени уничтожается. Предпосылкой же рекристаллизации является сначала образование богатых дислокациями областей, которые действуют как зародыши рекристаллизации. Это изменение порядка дислокаций, так называемая полигонизация, часто соответствует отдыху как его последняя степень (см. рис. 8.1.3).
На изогнутом стержне можно увидеть полигонизацию. Пластический изгиб стержня ведет к повышению плотности дислокаций, которая, однако, (соответственно в различной степени деформированным волокнам) обладает в различных зонах различной плотностью дислокаций, в целом распределенных беспорядочно (рис. 8.3.1, а). При изгибе возникает излишек положительных дислокаций согласно удлинению вытянутых волокон L1 по сравнению со сжатыми L2. Удлинение вытянутых волокон можно представить на основании числа дополнительно внедренных полуплоскостей краевых дислокаций. При отжиге дислокации при тепловом движении энергетически занимают более благоприятное положение (см. рис. 8.3.1, б). По сравнению с беспорядочным распределением это происходит тогда, когда тождественные дислокации располагаются друг под другом и этим взаимно уменьшают свои поля напряжений.
Благодаря этому изменению упорядоченности изменяется постоянно изогнутый участок решетки в микрозонах, называемых полигонами. Между малоугловыми границами зерен, образующими полигоны, возникают при этом бедные дислокациями зоны. Вследствие полигонизации, как это видно из понятия процесса, снижается свободная энергия, т.е. напряженное состояние решетки. При определенных условиях это может зайти так далеко, что после этого движущей силы для рекристаллизации больше не хватает.
Уничтожение искажений решетки в этом случае наступило без перемещения большеугловых границ зерен. Этот процесс называется рекристаллизацией на месте. Она наблюдается при небольших степенях деформации и ей благоприятствует высокая чистота материала. При любых видах деформации, как, например, растяжение, сжатие, сдвиг, которые не однозначно ведут к излишку определенного типа дислокации, существует полигонизация в аналогичном энергетически благоприятном упорядочении различных типов дислокаций в соответственно различные типы малоугловых границ зерен. Происходит так называемая полигонизация (рис. 8.3.2).
Переход от полигонизации при помощи построения малоугловых границ зерен к зародышу рекристаллизации, способному к росту благодаря перемещению большеугловых границ зерен, требует прежде всего образования большеугловых границ зерен. Для этого процесса существует представление о коалесценции субзерна (рис. 8.3.5). Она состоит в том, что несколько субзерен благодаря растворению отдельных малоугловых границ зерен объединяются. Граница зерна, окружающая вновь образованное зерно, принимает затем благодаря переползанию освободившиеся дислокации и увеличивает разницу ориентации к окружению до характера большеугловой границы зерна. Таким образом, возникает зародыш рекристаллизации, который получает для роста необходимую величину и разницу ориентации к окружению.
Полигонизация или образование зародыша рекристаллизации появляются в деформированной структуре в местах с наивысшей плотностью дислокаций. Так как дислокации накапливаются на границах зерен и фаз, то также здесь место и наивысших плотностей дислокаций. Логично,
что отсюда берет начало рост большеугловых границ зерен, чтобы уничтожить деформированную окружающую структуру (рис. 8.3.4).
