Свойства границ зерен определяются в значительной степени также наличием по границам примесей и выделений второй фазы.
В условиях ползучести при Т > 0,4 Тил границы зерен играют особо важную роль, так как именно здесь при этих температурах обычно происходит разрушение. Несомненно, что большая диф фузионная подвижность по границам зерен прямо или косвенно вносит свой вклад в процесс зернограничного разрушения. Исходя из этого, можно было бы предположить, что монокри сталлы должны иметь более высокое сопротивление ползучести, чем поликристаллы. В настоящее время получены данные о том, что сопротивление ползучести монокристальных сплавов выше, чем поликристаллических.
Анализ вопроса применительно к поликристаллическим сплавам привел к предположению, что должен существовать оп тимальный размер зерна, при котором скорость ползучести будет минимальной. Это подтверждено экспериментально. При этом с повышением температуры оптимальный размер зерна при оди наковом напряжении, смещается для аустенитной стали в сторо ну больших значений и не зависит от напряжения при одинако вой температуре испытания (Крюссар).
Данные о влиянии размеров зерен на скорость ползучести, форму кривой ползучести и предельную деформацию при разру шении проанализированы в работе [55].
В настоящее время, однако, нет достаточно обоснованной модели такой сложной зависимости сопротивления ползучести от размера зерна. Предполагается, что это может быть связано с различием в степенях деформации и температурах отжига, применявшихся при изготовлении образцов с различным разме ром зерна. Однако разница в свойствах сплава при испытании образцов с различным размером зерна бывает в некоторых случаях слишком большой, чтобы ее можно было объяснить таким образом.
В работе [372] показано, что в мелкозернистом материале быстрее идет деформация зерен и проскальзывание по их гра ницам. Это в какой-то мере объясняет повышение скорости ползучести с уменьшением размеров зерен.
Следует также учесть сложное изменение скорости диффузии при увеличении размеров зерен в поликристалле. Известна боль шая диффузионная проницаемость границ зерен (см. гл. III), которая ухудшает условия ползучести в мелкозернистом мате риале. Вместе с тем, согласно [99], скорость диффузии по грани цам зерен возрастает с укрупнением зерен. Это улучшает условия ползучести мелкозернистого материала. Поэтому если диффузия контролирует ползучесть, то зависимость скорости ползучести от величины зерна должна иметь максимум.
Роль границ зерен в жаропрочных сплавах может быть ■связана с выделением избыточных фаз на границах и изменени ем ползучести (диффузии) при введении малых количеств при