3329133194

Metody wytwarzania struktur ultra-drobnoziarnistych i nanostrukturalnych zostały schematycznie zebrane na Rys. 1.5. Jak już wspomniano w poprzednim podrozdziale, materiały ultra-drobnoziarniste i nanostrukturalne mogą być otrzymywane na drodze specjalnej przeróbki cieplno-plastycznej (ATP) lub technik silnej akumulacji odkształcenia (SPD). Pierwsza z nich bazuje na istniejących procesach przemysłowych (głównie proces walcowania) wprowadzając nowe, alternatywne techniki cieplno-plastycznej przeróbki i wykorzystując zjawiska mikrostrukturalne np. rekrystalizacje dynamiczną austenitu z następującą po niej przemianą fazową austenit-ferryt [38], przemianę ferrytyczną indukowaną odkształceniem [39], odkształcenie w zakresie dwufazowym, przemianę odwrotną czy walcowanie na zimno z wyżarzaniem struktury martenzytycznej (Rys. 1.5) [39, 111], Uzyskiwany poziom rozdrobnienia z wykorzystaniem procesów z tej grupy zawiera się w przedziale pomiędzy 5pm a 800nm [22, 39, 111]. Druga grupa procesów - SPD - wykorzystuje silną akumulację odkształcenia w temperaturze otoczenia bądź w warunkach przeróbki plastycznej na ciepło. Przykładowe, dobrze znane już procesy wykorzystujące tę technikę to: wyciskanie przez kanał kątowy ECAP (z ang. Eąual Chanel Angular Pressing) [107, 108, 133], cykliczne wyciskanie ściskające CEC (z ang. Cyclic Extrusion Compressiori) [102], walcowanie pakietowe ARB (z ang. Accumulalive Ro/I Bonding) [54, 128], skręcanie pod ciśnieniem HPT (z ang. High Pressure Torsiori) [131, 132] czy kucie wieloosiowe MF (z ang. MultiaxialForging) [105],

Rys. 1.6 Rozwój struktury dyslokacyjnej w materiałach odkształcanych plastycznie na zimno wraz ze wzrostem odkształcenia [127],

W przypadku procesów wykorzystujących silną akumulację odkształcenia, rozdrobnienie struktury uzyskiwane jest przez wprowadzenie dużej liczby dyslokacji, które tworzą niskoenergetyczne konfiguracje w formie wąskokątowych granic ziam, które następnie ewoluują, wraz z odkształceniem, do postaci jednorodnych, ziam o granicach szerokokątowych [139]. Powstające granice dyslokacyjne mogą tworzyć tzw. granice dyslokacyjne geometrycznie niezbędne (GNBs), które przyjmują formę pasm ścinania lub warstw dyslokacyjnych oraz granice dyslokacyjne geometrycznie przypadkowe (IDBs), które tworzą skupiska pomiędzy tymi pierwszymi - Rys. 1.6 [21, 127], Udział objętościowy granic dyslokacyjnych wzrasta wraz z odkształceniem plastycznym i wpływa na własności odkształconego materiału takie jak: naprężenie

12