Рекристаллизация пересыщенных твердых растворов

Такие деформированные сплавы, как и деформированные упорядочивающиеся, «дважды нестабильны». Температурные интервалы выделения частиц второй фазы и рекристаллизации совпадают, и, если рекристаллизация нс завершается до зарождения выделений, эти процессы взаимно влияют друг на друга. На рис. 4.1 изображена схема Хорнбогена, предложенная в 70-х годах прошлого века, но традиционно использующаяся и в наше время [1] при анализе кинетики рекристаллизации и распада пересыщенных твердых растворов.

Время для начала рекристаллизации определяется уравнением.

где К_г — коэффициент, учитывающий движущую силу процесса; Е— энергия активации образования зародыша рекристаллизации.

Рис. 4.1. Температурная зависимость инкубационного периода для образования выделений второй фазы т_р и для рекристаллизации т_г при различной плотности дислокаций р (pi > р₂).

Инкубационный период процесса выделения:

где А’р — коэффициент, учитывающий движущую силу распада; ?_р — энергия активации зарождения второй фазы; Е_п — энергия активации диффузии. Зависимость 1/Т от Inf выражается С-образной кривой (рис. 4.1). При температуре Т₂ t_r = f_p.

Анализ взаимного влияния процессов рекристаллизации и распада был проведен тоже в 70-х годах Ю. Кестером, выделившим четыре температурных интервала. При высокой плотности дислокаций pi рекристаллизация завершается до начала распада (рис. 4.1). Уменьшение плотности дислокаций нс влияет на процессы, идущие при отжиге, если его температура больше 7) (область I на рис. 4.1), а в интервале 7) > Т> Т₂ (область II) первичная рекристаллизация предшествует выделению частиц второй фазы. При более низкой температуре Т₂ > Т > Г₃ (область III) выделения тормозят рост рскристаллизованных зерен (рекристаллизация в этом температурном интервале получила название ступенчатой или прерывистой). И наконец, при Т < 7) (область ГУ) скорость рекристаллизации контролируется растворением (или коалесценцией) частиц, закрепляющих субграницы и ростом субзерен. В итоге может образоваться полностью рекрисгаллизованная структура. Такую рекристаллизацию называют непрерывной. Этот термин используется тоже вместо «рекристаллизации на месте» {in situ). Замедление рекристаллизации в интервале Т₂> Т> Т₂ обусловлено блокировкой частицами границ рекристаллизованных зерен.

С целью проверки соответствия теорий Т. Хорнбогена и Ю. Кестера действительности авторы вышедшей недавно монографии [1] провели анализ результатов исследования рекристаллизации двадцати трех однофазных и пересыщенных твердых растворов, проведенных С. С. Гореликом^[1]. Ряд положений теории совпадает с экспериментальными данными, некоторые представляются сомнительными. Авторы [1] считают, что схему кинетики Т. Хорнбогена и Ю. Кестера следует уточнить и предлагают стадию прерывистой рекристаллизации назвать стадией формирования и заторможенного роста зародышей первичной рекристаллизации.

Такая ревизия устоявшихся представлений казалась бы совершенно оправданной, если бы не естественный вопрос: неужели с 1960 года не проводилось исследований рекристаллизации стареющих сплавов, ас 1971 года — теоретического анализа этого процесса?

• [1] Опубликовано в 1960 г. (ссылка [1] на с. 236). 48