Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Общие сведения о явлениях диффузии, крипа и рекристаллизации в металлах и сплавах

01.05.2019


Спекание — это своего рода термическая обработка, которой подвергаются спрессованные (или, вообще говоря, сформованные) из порошков изделия. Операция спекания состоит в нагреве и выдержке при температурах порядка 0,7—0,8 Табс.пл основного компонента спекаемой композиции. При спекании изменяются линейные размеры (большей частью наблюдается усадка — уменьшение размеров) и физико-механические свойства пористых тел. Усадка и изменение свойств являются результатом целого ряда физических и химических процессов, которые происходят при нагреве пористых тел. Поэтому прежде чем приступить к изложению основ спекания целесообразно кратко остановиться на характеристике процессов диффузии, крипа и рескристаллизации. Как показано далее, эти явления играют существенную роль при спекании, и при обсуждении закономерностей последнего необходимо привлекать сведения о диффузии, крипе и рекристаллизации.

По современным представлениям, в кристаллической решетке в условиях термодинамического равновесия не все узлы замещены атомами, а имеются вакансии (дырки), концентрация которых определяется соотношением
Общие сведения о явлениях диффузии, крипа и рекристаллизации в металлах и сплавах

где Uв — энергия образования вакансий; К — постоянная Больцмана; T — абсолютная температура Равновесная концентрация вакансий при температурах плавления обычно составляет не выше 10в-3 —10в-4.

В теории диффузии, развитой Я.И. Френкелем, перемещение атомов в решетке рассматривается как последовательное замещение ими вакансий и коэффициент диффузии D связан с концентрацией вакансий по формуле

где D' — коэффициент диффузии вакансий. Эта величина, в свою очередь, равна

где Uа — энергия активации движения атомов или вакансий.

Температурная зависимость коэффициента диффузии с учетом формул (IV.I), (IV.2) и (IV.3) может быть представлена в виде

где D0 — температурно независимая величина.

Таким образом, при вакансионном механизме диффузии энергия активации диффузии (U0) равна сумме энергий образования и движения вакансий. Это положение в основном удовлетворительно подтверждается имеющимися экспериментальными результатами.

По данным С.Д. Герцрикена и И.Я. Дехтяра, Uв составляет для большинства металлов около одной трети от энергии активации диффузии. Величину Uа можно принять равной энергии активации диффузии по границам зерен, где концентрация вакансий может быть высокой и Uв ~ 0, т. е. Uгр = U0—Uа, что примерно и наблюдается, ибо энергия активации граничной диффузии равна 0,6—0,7 U0.

Закономерности поверхностной диффузии в настоящее время в связи с экспериментальными трудностями изучены недостаточно детально, но, по имеющимся данным, энергия активации примерно равна или несколько меньше таковой для граничной Диффузии. Коэффициенты поверхностной диффузии по абсолютной величине на несколько порядков больше коэффициентов объемной диффузии.

Кроме вакансионного механизма, рассматриваются как возможные также и другие механизмы диффузии: прямой обмен атомов местами, перемещение атомов по междоузлиям, кольцевая диффузия. Теоретические расчеты показывают, что энергия активации для этих случаев оказывается намного больше, чем для диффузии по вакансиям и чем экспериментально наблюдаемые значения. Однако главным доводом в пользу вакансионного механизма диффузии являются не оценочные расчеты энергии активации, а такие экспериментальные факты, как возникновение пористости при взаимной диффузии металлов.

Диффузионная пористость в паре металлов А—В возникает в результате неравенства парциальных коэффициентов диффузии (например, DА > DВ), что приводит к неравенству диффузионных потоков jA—>B>jB—>A. Таким образом, в компоненте А образуются избыточные вакансии, которые коалесцируют и образуют поры. Никакие другие представления о механизме диффузии, кроме вакансионного, не в состоянии объяснить факта образования пористости.

Интерес к явлению диффузионной пористости в значительной степени определился благодаря работам Киркендалла и Смигельскаса, которые в 1947 г. обнаружили перемещение маркировочных проволочек при взаимной диффузии в паре медь—латунь. Оказалось, что коэффициент диффузии цинка в медь больше, чем коэффициент диффузии меди в латунь; в результате неравенства диффузионных потоков проволочные метки, расположенные на границе медь—латунь, смещались в сторону латуни.

Это явление, получившее в литературе название эффекта Киркендалла, наблюдалось затем многими исследователями. Направление преимущественного диффузионного потока, возникающего при взаимной диффузии двух металлов, можно определить, пользуясь критерием, предложенным Б.Я. Пинесом и Я.Е. Гегузиным. Согласно этим представлениям, преимущественный диффузионный поток осуществляется из компоненты, обладающей меньшей теплотой испарения. В ней же наблюдается и образование пористости.

Парциальные коэффициенты диффузии, т. е. коэффициенты, характеризующие подвижность каждой компоненты, связаны с общим коэффициентом диффузии в паре А—В по формуле Даркена

где сА и сВ — относительные концентрации обеих компонент (сА+сВ=1).

Поскольку DА =/= DВ, то D неизбежно меняется с концентрацией. Формула (IV.5) может быть использована только для оценки величин DА и DВ, поскольку ее вывод был выполнен без учета возникновения диффузионной пористости, присутствие которой может существенно влиять на величину коэффициентов диффузии.

Закономерности образования диффузионной пористости, которая играет важную роль при спекании смесей порошков взаимно диффундирующих металлов, рассмотрены Я.Е. Гегузиным.

Теория диффузии в твердых телах в настоящее время не может считаться вполне законченной, в этом направлении ведутся интенсивные исследовательские работы по вычислению таких диффузионных характеристик, как предэкспоненциальный множитель в выражении (IV.4), энергия активации, по установлению более общей и более строгой зависимости между D и T и др.

Одним из сравнительно мало изученных вопросов диффузии является влияние несовершенств кристаллического строения на диффузионные процессы. Этот вопрос для теории спекания металлических порошков представляет особый интерес, поскольку в громадном большинстве случаев диффузионные процессы при спекании осуществляются в дефектных объектах. Экспериментальные результаты исследования диффузии в деформируемых телах, в дефектных структурах с избыточной концентрацией вакансий обнаружили значительную интенсификацию диффузионных процессов. Наличие избыточных вакансий, которое связано либо со структурным состоянием кристаллической решетки, либо с их возникновением при деформации до диффузионного отжига или во времени его, в соответствии с вакансионным механизмом приводит к увеличению коэффициентов диффузии и, как правило, к понижению энергии активации. Однако количественные закономерности диффузии в реальных дефектных телах пока выяснены недостаточно детально.

В решении различного рода диффузионных задач часто используются уравнения Фика. Количество вещества т, диффундирующее в единицу времени через площадку S при градиенте концентрации dc/dx, по первому закону Фика записывается в виде

где D — коэффициент диффузии. Знак „—“ означает, что диффузия происходит в сторону убывания концентрации.

Это выражение применяется для обозначения потока атомов Или вакансий через единичную площадку в единицу времени

Следствием из первого закона Фика является второй закон, связывающий изменение концентрации во времени по формуле

Такая запись второго закона Фика предполагает независимость коэффициента диффузии от концентрации. Это обычно используемое в диффузионных задачах допущение.

В конкретных диффузионных задачах уравнение (IV.7) интегрируется при определенных граничных условиях. Подробно примеры решения различных задач, часть из которых имеет отношение к условиям спекания порошков (например, диффузия из шара и в шар, диффузия из точечных источников и др.), приведены в монографиях.

Для характеристики диффузионных процессов можно использовать величину квадрата среднего смещения диффундирующих атомов х2

Выражения (IV.6) и (IV.8) относятся к гетеродиффузии, но они применимы и к явлениям самодиффузии, если имеется градиент концентрации. В условиях спекания однокомпонентных пористых тел такой градиент концентрации возникает в результате наличия внутренних поверхностей раздела, которые обусловливают различия равновесной концентрации вакансий в разных точках тела. Впервые на возможность существования такого направленного перемещения вакансий в пористых телах указал Б.Я. Пинес. Проводя аналогию между сферической порой в сплошном теле и каплей испаряющегося вещества, Б.Я. Пинес показал, что точно так же, как вблизи капли равновесная упругость пара повышена, равновесная концентрация вакансий вблизи поры радиуса r повышена на величину

где а — поверхностное натяжение; V0 — элементарный объем; с0 — равновесная концентрация вакансий.

На плоской же поверхности тела естественно Ac = 0, и внутри тела образуется градиент равновесной концентрации вакансий, величина потока которых от поры на поверхность описывается формулой (IV.6), а скорость процесса — формулой (IV.7). Таким образом вакансии как бы стекают от поверхности поры на внешнюю поверхность образца, поток же атомов имеет соответственно обратное направление, что и приводит к диффузионному зарастанию поры атомами.

Однако в реальных условиях спекания отток вакансий на поверхность реализуется сравнительно редко. Это обусловлено тем, что, как справедливо отметил В.А. Ивенсен, в пористом теле со сквозными порами участки с отрицательной и положительной кривизной чередуются и возникающий между ними градиент вакансий способствует сглаживанию рельефа пор (вещество с выступов перемещается во впадины).

Помимо этого, отток вакансий будет осуществляться и к границам зерен. В работе показано, что химические потенциалы на поверхности пор и на границах зерен отличны и это может привести к оттоку вакансий от пор к межзеренным границам. Вакансии могут также поглощаться линейными дислокациями, вызывая их перемещение перпендикулярно к плоскости сдвига.

Представления о внутренних стоках для вакансий (межзеренных границ и дислокаций) были использованы в некоторых работах для описания процесса усадки.

Целесообразно также остановиться на поведении избыточных вакансий, которые появляются при отжиге неравновесных объектов (облученных или деформированных кристаллов, металлов гальванического происхождения). Как отмечает Я.Е. Гегузин, имеются три возможности для перехода таких систем в более равновесное состояние: исчезновение вакансий путем замещения их дислоцированными атомами, выход вакансий на поверхность образца и объединение вакансий в поры. Хотя первые два пути и приводят к большому выигрышу свободной энергии, но кинетически оказывается реализуемым преимущественно третий вариант — коалесценция избыточных вакансий в поры, которые располагаются большей частью по границам зерен. На рис. 137 показано, по данным, изменение микроструктуры при отжиге меди гальванического происхождения. Размер пор с ростом длительности выдержки увеличивается; такое же явление имеет место и при возникновении избыточных вакансий в результате взаимной диффузии элементов.

И.М. Лившиц и В.В. Слезов рассмотрели задачу о кинетике диффузионного распада пересыщенных твердых растворов, частным случаем которой является рост пор в кристалле с избыточными вакансиями. Такой рост пор протекает в две стадии. На первой стадии происходит флуктуадионное образование зародышей и их рост из пересыщенного раствора (в этом случае увеличение среднего радиуса пор происходит примерно по обычному квадратичному закону (IV. 8)). Во второй стадии, когда поры достаточно велики, а пересыщение вакансиями мало, имеет место процесс коалесценции — «поедание» мелких пор крупными. Это обусловлено возникновением градиента вакансий, возникающего у поверхности пор разной кривизны в соответствии с выражением (IV.9). Изменение размера пор определяется формулой

Процесс коалесценции лор наблюдается на поздних стадиях спекания, когда изменение плотности практически прекращается, но распределение пор по размерам продолжает меняться и сторону увеличения крупных пор и исчезновения мелких. Такая картина отмечалась при исследовании микроструктуры медных брикетов, спеченных при температуре 1000° с выдержками до 1000 час. Формула (IV.10) экспериментально подтверждена в работах по изучению микроструктуры образцов каменной соли и гальванической меди.

Отмечавшийся ранее выход избыточных вакансий на поверхность образца возможен для областей, непосредственно прилегающих к поверхности. В этом случае при отжиге образца на его поверхности образуется лишенная пор «корка», толщина которой растет по формуле

где w — ширина зоны, свободной от пор; Q0 — полное начальное пересыщение (вакансии плюс поры).

Образование и рост «корки» пропорционально t1/3 наблюдались при отжиге кристаллов NaCl, содержащих микроскопические замкнутые поры. Следует отметить, что формулы (IV.10) и (IV.11) применимы только для больших t.

Разобранные выше примеры далеко не полно иллюстрируют применимость законов диффузии для описания процесса спекания, можно еще указать на возможность оценки гомогенизации при спекании и других явлений, которые будут рассмотрены нами ниже.

Для понимания процесса усадки при спекании целесообразно остановиться вкратце на закономерностях крипа (ползучести) кристаллических тел под нагрузкой.

В условиях спекания действующими силами являются силы избыточного капиллярного давления (или, как их называют, лапласовские силы), которые возникают на вогнутых и выпуклых поверхностях твердых и жидких тел и которые по порядку величины равны o/r. На рис. 138 показаны капиллярные силы, возникающие на стыках частиц и на поверхности пор. Микрокартинa распределения капиллярных сил в реальном металлокерамическом теле сложна, и обычно полагают, что суммарное действие этих сил как бы эквивалентно приложению внешнего давления. Оценка таких усредненных капиллярных давлений может быть осуществлена с использованием результатов изучения влияния внешнего давления на усадку при спекании. Результаты таких опытов показывают, что действие внешнего давления аддитивно по отношению к капиллярным силам. Поэтому, экстраполируя кривые AV/V = f(P) на ось абсцисс, можно по величине отрезка, отсекаемого на этой оси, судить о значении капиллярных сил.

Оцененные таким образом усредненные капиллярные давления составляют 4—8 кг/см2, что примерно совпадает и с подсчетом по формуле o/r, если положить o = 1— 2*10в3 дн/см2, а r = 10в-3 см. Однако локальные значения капиллярных сил могут быть значительно выше.

Для предотвращения усадки требуется приложение сил такого же порядка величины. В наших опытах было показано, что если к спекаемому телу приложить растягивающую нагрузку примерно 1 кг/см2, то линейная усадка брикетов серебра в этом направлении при спекании (900°) прекращается. При спекании брикетов кобальта (1000°) эта нагрузка, останавливающая линейную усадку, составляла около 10 кг/см2.

Таким образом, течение материала при спекании происходит при сравнительно небольших нагрузках. Приложение внешнего давления, которое суммируется с капиллярным, увеличивает усадку. Для описания механизма течения вещества при спекании выдвигались различные предположения. Я.И. Френкель выдвинул идею о вязком течении кристаллических тел, которое осуществляется диффузионным путем, т. е. направленным перемещением атомов или вакансий. При вязком течении зависимость между деформацией и напряжением предполагается линейной

здесь n — коэффициент вязкости; P — напряжение.

Для связи между коэффициентами диффузии и вязкости использовалось, по аналогии с течением аморфных тел, выражение

где S — постоянная решетки.

Однако дальнейшие исследования показали, что применительно к кристаллическим телам выражение (IV.13) не может быть использовано с достаточным основанием. Теория диффузионного крипа металлов была развита в работах Набарро, Херринга, Б.Я. Пинеса. По этим представлениям, скорость крипа зависит от линейного размера областей с решеткой, дающей когерентное рассеяние рентгеновских лучей. Между n и D вводится соотношение

где L — размер зерна или блока.

Диффузионный крип состоит в направленном перемещении вакансий от поверхностей, где приложено давление, к свободным поверхностям (внешним граням образца, границам блоков и зерен) и соответственно обратном движении атомов.

Схема потоков вакансий и атомов при нагружении поликристаллического образца показана на рис. 139.

Такое направленное перемещение атомов, приводящее к макроскопической деформации, обусловлено наличием градиента химического потенциала (или градиента концентрации дефектов). В участках, которые находятся в условиях сжатия, меньше вакансий, чем в растягиваемых частях образца, что приводит к перераспределению вещества под действием нагрузки. Аналитически же это описывается как движение вакансий.

Изложенные ранее соображения о диффузионном зарастании поры атомами также могут быть описаны и с точки зрения низкого течения вещества, ибо разности концентрации дефектов cвязаны по формуле (IV.9) с разностью капиллярных давлений, т. е.

где AP — разность капиллярных давлений.

Таким образом, вязкое течение кристаллических тел при малыx нагрузках и диффузионное перераспределение вещества за счет градиента химического потенциала суть описываемые аналогичным образом идентичные процессы, в основе которых лежит вакансионный механизм.

Б.Я. Пинес отмечает, что диффузионная ползучесть у твердых тел имеет место при всех видах напряженного состояния, за исключением всестороннего сжатия или всестороннего растяжения, ибо в этих случаях химические потенциалы всех точек тела равны.

Изложенные представления о диффузионном крипе экспериментально проверялись в работах по исследованию крипа тонких проволочек под малыми нагрузками. Результаты этих работ показывают, что основные положения теории диффузионного крипа (линейная зависимость между скоростью деформации и нагрузкой, близость энергий активации течения и диффузии, влияние размеров на коэффициент вязкости) в целом подтверждаются на опыте удовлетворительно, однако в большинстве случаев только при длительных выдержках (десятки и сотни часов), т. е. в стационарных условиях. При кратковременных выдержках, представляющих наибольший интерес для теории спекания, коэффициент вязкости зависит от времени и нагрузки и наблюдаемые скорости деформации оказываются в несколько раз выше рассчитанных по формуле (IV.14).

Можно отметить следующие обстоятельства, которые вносят дополнительный вклад в деформацию при диффузионном крипе: приложенное напряжение может вызывать движение определенно ориентированных дислокаций, одни из которых действуют как источники вакансий, а другие — как стоки для последних; вязкое течение по границам зерен, проявляющееся в экспериментально наблюдаемом соскальзывании одних зерен по отношению к другим; возникновение пористости на границах зерен вследствие коалесценции вакансий, что приводит к общему ослаблению сечения.

Вообще говоря, диффузионный крип должен проявляться преимущественно при относительно высоких температурах. С понижением температуры роль диффузии будет уменьшаться, а влияние дислокационного механизма увеличиваться. Количественно эти закономерности пока не изучены.

Таким образом, количественная теория диффузионного крипа реальных поликристаллических тел при малых нагрузках еще далека от завершения, хотя качественно, как указывалось ранее, получены многие ее подтверждения.

Существенно рассмотреть вопрос о влиянии несовершенств кристаллического строения на протекание высокотемпературного крипа. Экспериментально во многих работах показано, что скорость крипа увеличивается в случае использования образцов с дефектами кристаллической решетки, которые могут создаваться при предварительной деформации или связаны с неравновесными условиями получения (например, в металлах гальванического происхождения). Такое влияние дефектов связывается с образованием избыточных вакансий при отжиге неравновесных образцов, но количественные закономерности крипа дефектных тел пока не созданы.

Излагаемые выше соображения о крипе относились к условиям, когда приложенное напряжение меньше предела текучести. В связи с тем, что при спекании, как показано ниже, пластическая деформация сдвигового типа не имеет места, на закономерностях крипа при напряжениях, превышающих предел текучести, мы останавливаться не будем. Отметим только, что механизм такого крипа, по крайней мере в начальной стадии, обычно связывается с движением дислокаций, причем скорость деформации принимается пропорциональной напряжению в степени n = 4—5 (ср. с формулой (IV.12)).

Следует подчеркнуть также, что дефекты кристаллического строения оказывают на протекание крипа в начальной и конечной стадиях различное влияние. Наличие искажений затрудняет распространение дислокаций и повышает сопротивление деформации в начальные моменты крипа, однако при длительных выдержках дефекты увеличивают ползучесть. В опытах Г.В. Kypдюмова с сотрудниками показано, что концентрация дефектов, возникающих при обратном мартенситном превращении в сплаве Fe—Ni—Ti определяет длительную и кратковременную прочность при температуре 700°. Чем выше было содержание дефектов, в образцах, регулируемое температурой предварительного отжига (800—1100°), тем ниже были значения длительной прочности, зависящей от диффузионной подвижности атомов. Кратковременная же прочность, определяемая сдвиговой деформацией, наоборот, была выше при низких температурах отжига, ибо присутствие неотожженных дефектов затрудняло распространение дислокаций.

Таким образом, как и в случае диффузии, дефекты кристаллического строения существенно сказываются на поведении кристаллических тел под нагрузкой при высоких температурах.

Нужно отметить, что приведенные выше представления о природе крипа отнюдь не единственны. В литературе этот вопрос широко обсуждается, и существует несколько точек зрения относительно механизма ползучести металлов и сплавов при высоких температурах.

Как видно из предыдущего, важную роль в процессах диффузии и крипа играют границы зерен, поэтому целесообразно вкратце остановиться на строении последних и на закономерностях рекристаллизации. По современным представлениям, межзеренные границы представляют собой участки с нарушенным кристаллическим строением. Степень нарушения и собственно энергия границ зависит от угла разориентировки между соседними кристаллитами. При больших углах разориентировки межзеренная граница состоит как бы из отдельных связанных между собой областей (островков) искаженной кристаллической решетки. При малых углах разориентировки границу между зернами можно представить как ряд линейных дислокаций (рис. 140), что отчетливо выявляется при соответствующем травлении некоторых металлов и сплавов. Скорость диффузии по границам существенно зависит от угла разориентировки О, при О меньше 20° и О больше 70° диффузия по границам (для кубических кристаллов) практически не отличается от объемной диффузии. Максимальное диффузионное перемещение по границам соответствует сильно разориентированным зернам (0~45°).

В реальных поликристаллических телах границы зерен являются также местом скопления примесей. При изучении спекания металлокерамического железа установлено, что межкристаллитное вещество — это силикат, содержащий кальций, магний, железо и алюминий и имеющий температуру плавления около 1168°.

Своим происхождением межкристаллитное вещество обязано примесям, попадающим в металл в процессе получения или непосредственно из исходного продукта.

Наконец, границы зерен, как уже упоминалось, являются стоками для вакансий. На границах зерен большей частью «выкристаллизовываются» поры, в данном случае границы играют роль «примесей» или подложки, что, как известно из теории кристаллизации, уменьшает свободную энергию образования зародыша. Относительно не ясно, удаляются ли избыточные вакансии по границам зерен наружу и каков механизм этого удаления. В большинстве экспериментов по изучению поведения пор, образованных избыточными вакансиями, отмечается, что эти поры являются устойчивыми образованиями и не исчезают несмотря на наличие межзеренных границ и дислокаций. Лишь единичными работами, например, обнаружено влияние величины зерен на усадку тонких латунных пластин в связи с испарением цинка при отжиге. В случае мелких зерен (0,004 по сравнению с 0,054 см) наблюдалось уменьшение общей пористости и интенсификация усадки в направлении, перпендикулярном межзеренным границам (образцы имели так называемую бамбуковую структуру).

Этот результат показывает, что удаление избыточных вакансий осуществляется не их диффузией по границам зерен наружу, а скорее захлопыванием микропор или превращением их в дислокации. Однако увеличение толщины латунных пластин с 0,0015 до 0,0033 см при тех же размерах зерен уже не выявило существенной разницы в изменении размеров у образцов с различной величиной зерен. Таким образом, закономерности удаления избыточных вакансий остаются еще в значительной мере недостаточно выясненными.

При нагреве поликристаллических тел, кристаллическая решетка которых по тем или иным причинам искажена, происходит ряд процессов, приводящих к изменению их структуры и свойств. В деформированных телах при отжиге частично восстанавливаются физические свойства, уменьшаются твердость, прочность, электросопротивление, увеличивается пластичность. Процесс изменения свойств, связанный со снятием упругих напряжений и не сопровождающийся изменением размера зерен, называется возвратом или отдыхом. При дальнейшем отжиге структура претерпевает рекристаллизацию, которая заключается в изменении размера и числа зерен.

Обычно различают рекристаллизацию обработки, которая присуща только деформированным телам, и собирательную рекристаллизацию. По известному правилу А.А. Бочвара, температура начала рекристаллизации для чистых металлов составляет примерно 0,35—0,4 Tабс. пл. Однако это правило имеет много исключений в связи с зависимостью начала рекристаллизации от степени деформации, длительности выдержки при отжиге, чистоты металлов и других факторов.

Относительно механизма рекристаллизации обработки существуют два предположения. Во-первых, считается, что рекристаллизация обработки протекает подобно кристаллизации из жидкой фазы, т. е. путем образования зародышей (обычно в участках наиболее деформированных — на границах зерен и блоков) и их последующего роста. Согласно другой точке зрения, зародыши рекристаллизации образуются еще в процессе деформации и представляют собой субзерна или блоки и рекристаллизация обработки заключается в рекристаллизации блоков.

Рентгенографическое исследование роста блоков при отжиге деформированной меди обнаружило, что в начальной стадии (Т = 300—500°) происходит скачкообразное увеличение размеров блоков (от 0,2 до 2,5 мк), которые затем при последующей выдержке не изменяются. Это явление трактуется как результат перемещения дислокаций, образующих границы блоков. При более высоких температурах отжига отмечался рост блоков По закону L=VDt, где L — размер блока.

Установление закономерностей рекристаллизации блоков важно для развития теории диффузионного крипа, ибо протекание последнего существенным образом зависит от величины L (формула (IV.14)).

Обе отмеченные точки зрения о рекристаллизации обработки еще не могут дать достаточно полного объяснения закономерностям рекристаллизации в начальных стадиях.

Важной особенностью рекристаллизации обработки является интенсивный рост зерен при отжиге после так называемой критической деформации, которая для большинства металлов составляет несколько процентов (2—12%).

Собирательная рекристаллизация заключается в укрупнении зерен в деформированных и недеформированных телах. Движущая сила собирательной рекристаллизации — стремление системы перейти в более равновесное состояние с меньшей суммарной поверхностью границ.

Таковы в основном элементы представлений, которые приходится привлекать при объяснении закономерностей процесса спекания. Из приведенного, далеко не полного обзора по деформации, крипу и рекристаллизации видно, что формирование представлений по этим важным вопросам физики твердого тела еще не закончено. И, забегая вперед, укажем, что развитие теории спекания во многом зависит от разработки теории диффузии и крипа в дефектных объектах.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: