184 3

zostanie utorzona struktura drobnoziarnista, natomiast dlą dużej szybkości wzrostu i małej tworzenia zarodków uzyskuje się strukturę gruboziarnistą materiału zrekrystalizowanego.

Znanych jest wiele mechanizmów zarodkowania nowych ziarn podczas rekrystalizacji. Prawdopodobieństwo ich występowania zależy od wielu czynników, z których najważniejsze to struktura materiału po zgniocie, wielkość energii zmagazynowanej oraz temperatura procesu.

Do najważniejszych mechanizmów zarodkowania należy zaliczyć:

1)    zarodkowanie przez wzrost podziarn;

-    zarodkowanie przez migrację granic podziarn,

-    zarodkowanie przez koalescencję podziarn,

2)    zarodkowanie przez migrację granic ziarn pierwotnych.

Ogólnie proces zarodkowania można scharakteryzować

następująco:

zarodkowanie zachodzi po przekroczeniu krytycznego odkształcenia ,

szybkość tworzenia zarodków wzrasta w miarę wzrostu wielkości odkształcenia,

tworzenie zarodków odbywa się w miejscach uprzywilejowanych, głównie w obszarach o niejednorodnym dużym odkształceniu, np.granicach ziarn, pasmach poślizgu, w otoczeniu dużych wydzieleń , wtrąceń itp.,

orientacja zarodków zachowuje zależność krystalograficzną względem obszarów odkształconej osnowy w miejscu ich tworzenia,

szybkość zarodkowania wzrasta ze zwiększającą się szybkością nagrzewania.

Podczas rekrystalizacji pierwotnej tworzą się zarodki, które rozrastając się tworzą nowe ziarna, obejmujące ostatecznie całą objętość materiału.- rys 19.1 - 19.3.

19.5. Rozrost ziarn

Rozrost ziarn obejmuje wszystkie procesy zachodzące podczas wyżarzania materiału, po zakończeniu rekrystalizacji pierwot-

nej. Siłą pędną występujących zmian jest niestabilność termodynamiczna granic ziarn, które dążą do zmniejszenia energii poprzez zmniejszenie powierzchni swych granic. Proces rozrostu zrekrystalizowanych ziarn zachodzi przez migrację szerokokąto-wych granic i prowadzi do uzyskania struktury o ziarnach oddzielonych granicami prostoliniowymi - rys.19.4. Ruchliwość granicy ziarna charakteryzowana jest jej strukturą atomową i zależny od temperatury, obecności atomów obcych w roztworze oraz na granicy, wydzieleń faz w obszarach granicy, zanieczyszczeń, a także od wzajemnych orientacji ziarn.

Proces rekrystalizacji wtórnej następuje wówczas, gdy materiał przebywa długo w temperaturach znacznie wyższych od temperatury rekrystalizacji. Charakteryzuje go anormalny rozrost ziarn, polegający na selektywnym wzroście ziarn dużych kosztem zrekrystalizowanych obszarów ziarn drobnych - rys.19.5. Prces ten może trwać aż do chwili wyczerpania osnowy drobnoziarnistej. Zjawisko to powoduje zmniejszanie się energii powierzchniowej w jednostce objętości metalu i jest siłą napędową takiego procesu selektywnego wzrostu ziarn. Podczas rekrystalizacji wtórnej rosnąć mogą wyłącznie ziarna większe od wielkości krytycznej.

Rys.19.1. Drobne zrekrystalizowane ziarna ferrytu obok wydłuż onyci obszarów niezrekrystalizowanych (rekrystalizacja częściowa traw. ni tal, pow.300 x

359