19. Каковы особенности влияния длительности рекристаллизационного отжига на размер рекристаллизованного зерна? Что такое инкубационный период рекристаллизации? Что лежит в основе этого явления?
С увеличением продолжительности отжига размер зерна возрастает. При низких t-ах отжига рекристаллиз-ии зерна появляются не сразу, а через некоторый промежуток времени – инкубационный период. С повышением t-ры отжига инкубационный период быстро уменьшается. При первичной рекристаллиз-ии линейная скорость роста зерна постоянна. При собирательной она постепенно уменьшается, и размер зерна приближается к предельному размеру при данной t-ре.
20. Назовите основные механизмы начальных этапов первичной рекристаллизации. Почему эти этапы не обнаруживаются при исследованиях методом рентгеноструктурного анализа? Какому этапу отвечает обнаружение «зародышей рекристаллизации» этим методом?
Основными механизмами являются:
- формирование зародышевой высокоугловой границы;
- перемещение рекристаллизованой границы.
Когда граница движется, то за ней остается область металла, свободная от дислокаций. Эта область маленькая и поэтому не может быть обнаружена методом рентгеноструктурного анализа. Когда объем такого металла достигнет 1,5-2% то можно. Структурно выявляемые минимальные объемы металла наз-ся зародышами рекрист-ии. По их появлению судят о начале рекрист-ии процессов.
21. На стадии вторичной рекристаллизации процессы начинаются с «исчезновения» отдельных высокоугловых границ. Покажите, что лежит в основе этого явления и к чему это приводит.
Если граница была сформирована обоими растущими зернами и поглощающим зерном на стадии первичной рекрист-ии, то после поглощения зерна, этими двумя растущими зернами этой границы может и не быть. Граница может расформироваться на две или более границ, встречающие зерна после этого объединяются. В результате этого формируется структура: вросшие очень крупные зерна окружены мелкозернистой структурой.
ОТЖИГ 2-ОГО РОДА
1. Цель отжига 2-ого рода. Какие явления лежат в основе отжига 2-ого рода?
О
сновной
целью отжига 2-ого рода является устранение
структурных дефектов, обусловленных
нежелательным распределением структурных
и фазовых составляющих, и на этой основе
улучшения обрабатываемости резанием,
формирования мелкозернистых структур,
улучшающих качество изделия в результате
окончательной Т.О., уменьшения внутренних
напряжений.
В основе отжига 2-ого рода лежат следующие явления:
полиморфное превращение;
процессы растворения – выделения;
эвтектоидные превращения;
другие виды превращений в твердом состоянии (перитектоидные, монотектоидные и др.)
2. Что такое степень переохлаждения и степень перенагрева? Какова их роль в развитии фазовой перерекристаллизации?
Разность ∆Т между t-ой устойчивого фазового равновесия двух фаз То и t-ой фазового превращения относительно этой точки в реальных условиях нагрева или охлаждения Т1 называется степенью перенагрева или степенью переохлаждения. Интенсивность фазового перехода будет опр-ся абс-ой разницей свободных энергий исх-ых и образ-ся фаз, поэтому чем больше разница между реально реализуемой t-ой фаз перехода и t--ой фаз-ого равновесия (∆Т= То- Т1), тем интенсивнее протекает фазовое превращение. Необходимость перенагрева (либо переохлаждения) для осуществления фазового перехода связана с затратами энергии на образование межфазной поверхности при появлении нового объема.
3 Фазовая перекристаллизация при нагреве либо охл-ии не начинается при t-ре фазового равновесия. Для ее развития требуется перенагрев либо переохлаждения относительно критической точки. С чем это связано?
Необходимость перенагрева (либо переохлаждения) для осуществления фазового перехода связана с затратами энергии на образование межфазной поверхности при появлении нового объема. Если образование объема кристаллика новой фазы уменьшает общую свободную энергию системы, то для образования его поверхности энергия должна быть подведена извне. Поэтому при очень малых отклонениях от равновесной t-ры соотношение между затратами энергии на образование поверхности и выделение энергии, обусловленной появлением нового объема, может оказаться не в пользу развития превращения.
4. Дайте опр-ие понятия «критического зародыша» применительно к развитию фазовой перерекристаллизации. Как влияет степень переохлаждения на размер критического зародыша при фазовой перерекристаллизации?
Критический зародыш – это зародыш у которого не освободившаяся энергия за счет появления скорости этого зародыша находится в равновесии с энергией затраченной на образование границ.
С увеличением степени переохлаждения (перегрева) уменьшается потенциальный энергетический барьер превращения и размер критического зародыша.
5. Укажите, как влияет величина энергии упругой деформации кристаллов в области межфазных границ при фазовой перекристаллизации на размер критического зародыша.
Любая упругая деформация способствует развитию фазового превращения, и размер критического зародыша уменьшается. Но если упругая деформация происходит непосредственно в развитии самого фазового превращения, то размер критического зародыша увеличивается.
6. Что такое С-образная диаграмма? Чем объясняется ее С-образная форма?
С-образная диаграмма – диаграмма изотермического превращения при охл-ии. По такой форме можно судить о скорости превращения. Изгиб С-кривой соответствует максимальной скорости превращения при назначенном времени и заданной t-ре, в связи с поставленной задачей выбрать режим изотермической обработки.
7. Чем отличаются изотермическая и термокинетическая диаграммы фазовой перекристаллизации при охл-ии? Укажите области применения каждой из них.
Изотермические диаграммы строят при заданной степени переохлаждения (перенагрева) и постоянном t-ом режиме.
Использование изотермических диаграмм вместо термокинетических связано с тем, что построение термокинетических диаграмм является более трудоемким, и для многих материалов они еще не построены. Для анализа превращений при постоянных t-ах следует использовать только изотермические диаграммы.
Термокинетические диаграммы фазового превращения при охл-ии более точно отражают развивающиеся превращения в сплавах при непрерывном охл-ии, и их применение предпочтительнее в таких условиях.