183 5

Powszechnie stosowany jest podział tradycyny, trójetapowy rekrystalizacji, w którym wyróżnia się etapy: zdrowienia, rekrystalizacji pierwotnej oraz rozrostu ziarn. W podziale tym poszczególne etapy są jednak interpretowane na podstawie przebiegu podstawowych procesów strukturalnych.

Zdrowieniem określa się zmiany strukturalne zachodzące w zgniecionym materiale o podwyższonej gęstości defektów budowy krystalicznej, nie prowadzące bezpośrednio do tworzenia się frontów rekrystalizacji i nie związane z migracją frontów.

Rekrystalizacja pierwotna jest to proces zmian struktury w wyniku powstawania i migracji frontów rekrystalizacji, prowadzący do znacznego zmniejszenia gęstości defektów sieci krystalicznej i zmniejszenia energii wewnętrznej.

Rozrost ziarn jest zjawiskiem strukturalnym, powodującym tworzenie ziarn o większej średniej wielkości. Ten etap może przebiegać jako "normalny wzrost ziarn" lub jako "anormalny wzrost ziarn". Rozrost normalny polega na ciągłym wzroście ziarn, natomiast anormalny wzrost jest nieciągłym rozrostem ziarn lub nazywany bywa również rekrystalizacją wtórną. Cechą charakterystyczną takiego rozrostu jest to, że rośnie tylko niewiele największych ziarn.

Najmniejsze odkształcenie, po którym w materiale poddawnym wyżarzaniu rekrystalizującemu zachodzi migracja granic ziarn, nazywane jest odkształceniem krytycznym. Po takim odkształceniu zachodzi anormalny rozrost ziarn, a uzyskana struktura zawiera ziarna o dużych rozmiarach.

19.3. Zdrowienie

W wyniku zdrowienia w materiale zachodzi zmniejszenie stężenia defektów punktowych oraz zmniejszenie- gęstości dyslokacji przy równoczesnych zmianach ich przestrzennego rozmieszczenia. W tym etapie nie obserwuje się tworzenia i migracji frontów rekrystalizacji. Podczas zdrowienia w strukturze materiału zachodzą następujące zjawiska;

- dyfuzja defektów punktowych do miejsc ich anihilacji,

-    przegrupowanie dyslokacji z anihilacją dyslokacji o przeciwnych wektorach Burgersa, kurczenie się pętli dyslokacyjnych na skutek oddziaływania napięcia liniowego,

-    przegrupowania dyslokacji przez wspinanie { ruch dyfuzyjny ).

Wymienione zjawiska strukturalne mogą powododować tworzenie komórek dyslokacyjnych ( obszarów o mniejszej gęstości dyslokacji otoczonych ściankami o większej gęstości dyslokacji ) łub w etapie zdrowienia poligonizację polegającą na przegrupowaniu jednoimiennych dyslokacji krawędziowych w równoległe rzędy i formowanie się subziarn o mało różniącej się orientacji pomiędzy sobą, a także powodować rozrost wolnych od dyslokacji obszarów subziarn bez zmiany ich orientacji.

19.4. Rekrystalizacja pierwotna

Rekrystalizacja pierwotna polega na tworzeniu się nowych ziarn w wyniku tworzenia zarodków, a następnie ich wzroście poprzez przemieszczenia się szerokokątowych granic jako frontów rekrystalizacji. Siłą pędną przemieszczania frontów rekrystalizacji jest różnica w gęstości dyslokacji obszarów zrekrystali-zowanych i odkształconych plastycznie. Proces taki przebiega do momentu, w którym obszary zrekrystalizowanych ziarn stykają się wzajemnie i obejmują całą objętość materiału. Ten proces kończy rekrystalizację pierwotną materiału.

Przebieg rekrystalizacji oraz struktura materiału zależą w znacznym stopniu od procesu zarodkowania. Zarodkowanie definiuje się jako powstawanie małych obszarów prawie doskonałej struktukry krystalicznej, zdolnej do ciągłego wzrostu, przynajmniej w jednym kierunku, kosztem odkształconej osnowy. Niezbędny dla przebiegu rekrystalizacji jest warunek, aby energia nowo tworzonych powierzchni zarodka była mniejsza od uwalnianej energi zmagazynowanej w pochłanianych przez zarodek obszarach odkształconych.

Szybkość procesu rekrystalizacji zależy od szybkości tworzenia nowych zarodków oraz od szybkości ich wzrostu. Przykładowo, jeżeli szybkość zarodkowania jest duża a wzrostu mała, wówczas

357