Пластическая деформация металлов - Хоникомб Р.
Скачать (прямая ссылка):
Несколько весьма серьезных работ было посвящено исследованию текстур рекристаллизации в катаных металлах и сплавах с объемноцентри-рованной кубической решеткой, например в монокристаллических образцах сплава железо — 3% кремния, прокатанных при различных исходных ориентировках. Обычно преимущественной ориентировкой в холоднокатаном листовом поликристаллическом образце сплава железо — кремний является {001} (110) с небольшой примесью {111} (112), которая при отжиге переходит в текстуру типа {001} (001) или {110} (001) [2]. Если монокристаллический образец выбрать таким, чтобы можно было получить жесткую текстуру деформации {001} (110), то такая текстура с трудом рекристаллизуется; в образующейся сложной структуре новые зерна сохраняют связь с ориентировкой деформации, поворачиваясь на 25—30° относительно оси (110). Если же монокристаллический образец ориентирован так, что в результате деформации получается жесткая текстура {111} (112), то текстурой рекристаллизации будет ярко выраженная система {110} (001), которая также может быть получена из текстуры деформации поворотом на 25—30° относительно оси (110).
Анизотропия в поликристаллических металлах
289
В аналогичных экспериментах с ориентированными монокристаллами сплава железо — 2% алюминия текстурам деформации {100} (110) и {111} (112) соответствовали текстуры первичной рекристаллизации {113} (332) и {110} (001) [25]. Относительное содержание обеих текстур деформации изменялось по толщине листа от поверхности к середине; при этом с уменьшением относительного содержания текстуры {100} (110) в деформированном образце соответственно слабее проявляется текстура {113} (332) после отжига. В то же время текстура рекристаллизации {110} (001) оказывается доминирующей в том случае, когда в деформированном образце перед отжигом более развитой была текстура {111} (112). Эта взаимосвязь соответствует теории, согласно которой границы зерен имеют максимальную подвижность, если разориентировка решеток прн переходе через границу соответствует повороту на большой угол (25—40°) относительно оси (110) (для металлов с о. ц. к. решеткой).
Подвижность границ зерен уменьшается в присутствии мелкодисперсных включений второй фазы. Известно, что на Микроструктуру рекристал-лизованных сплавов влияет присутствие мелкодисперсных выделений [26], при этом скорость рекристаллизации уменьшается прежде всего в результате уменьшения скорости роста G. Что в этом случае изменяется также и текстура, было показано при исследовании рекристаллизации холоднокатаного железа, содержащего 0,8% меди [27]. Если в этом материале после прокатки образуются выделения меди, то при последующем отжиге в основном сохраняется текстура прокатки, препятствуя формированию обычной текстуры отжига.
§ 5. Вторичная рекристаллизация (ускоренный рост зерен)
Если некоторые типы четких текстур рекристаллизации, например кубическую текстуру, подвергнуть отжигу при высокой температуре, то несколько зерен начинают расти быстрее остальных, полностью заполняя матрицу (фиг. 12.7). Исследование ориентировок крупных зерен, выросших в условиях кубической текстуры в меди и алюминии [28], показало, что их расположение по отношению к зернам с кубической ориентировкой соответствует повороту на угол 38° относительно оси (111) в одном направлении или повороту на угол 22° в противоположном направлении. Бауле и Боас [29] показали, что если первичную текстуру разрушить прокаткой «на крест», то вторичной рекристаллизации не происходит. Это явление представляет собой еще один пример, Фиг. 12.7. Вторичная рекристаллизация в меди иллюстрирующий принцип ори- с кубической текстурой [29].
оптированного роста: мелкие
зерна, сильно разорнентнрованные относительно главной текстуры первичной рекристаллизации, способны расти и поглощать весь образец вследствие того, что их границы энергетически более благоприятны. Если понизить совершенство первичной текстуры, то силы, способствующие росту зерен, также будут меньше.
19-1235
290
Глава 12
Было показано [30], что развитие хорошо известной текстуры {110} (001) при вторичной рекристаллизации кремнистого железа сильно зависит от присутствия выделений однородной дисперсности, которые могут сохранять малый размер зерен в первичной матрице. Природа выделений, по-видимому, не имеет особого значения, ибо сульфид марганца, двуокись кремния, нитрид, кремния и ряд других нитридов и карбидов, как было найдено 1311, способствуют вторичной рекристаллизации в направлении развития текстуры {110} (001) путем подавления общего роста зерен и создания подходящих условий для роста отдельных благоприятно ориентированных вторичных зерен. Однако было доказано, что размер и распределение дисперсных частиц весьма важны [32]; в общем случае чем выше дисперсность и концен-трированность скоплений частиц, тем полнее проходит вторичная рекристаллизация. Наиболее эффективным методом, позволяющим достичь этого,, является использование второй фазы, которая выпадает из твердого раствора,, что позволяет регулировать степень дисперсности путем изменения скорости охлаждения перед обработкой и отжигом. Было показано [33], что аналогичный механизм действует в сплаве алюминий — марганец, имеющем малую концентрацию богатой марганцем фазы.
