Спекание. Рекристаллизация . Часть 12

для соединений с разным типом химической связи и составляет для металлов около половины, а для силикатов — до девяти десятых температуры плавления.

Условия и механизм образования зародышей могут быть различными. Поскольку движущей силой этого процесса является разность термодинамических потенциалов системы, легко представить себе, что предпочтительными местами зародышеобразования должны являться пункты возникновения «порядка в беспорядке», т. е. микрообъемы с неискаженной кристаллической решеткой в массе, обладающей дефектной структурой. Очевидно, что движущая сила процесса зародышеобразования тем больше, чем больше различия в степени упорядоченности решетки тела и, следовательно, чем больше неравномерность распределения напряжений в его объеме.

Естественно, что интенсивность процесса должна при этом зависеть от расстояния между пунктами разной степени упорядоченности. Поэтому для характеристики движущей силы процесса и понимания его некоторых закономерностей полезно ввести понятие условного градиента нарушений:

где H1 и H2 — степень нарушения решетки соответственно в первом и втором сравниваемых пунктах тела; L1-2 — расстояние между ними.

Этот градиент в известной мере аналогичен градиенту температур или концентраций, которыми оперируют в теории тепло- и массооб-мена.

Пользуясь таким градиентом, можно написать, что интенсивность ( процесса зародышеобразования при данной температуре должна быть в первом приближении пропорциональна gradH и числу n нарушений в единице объема тела:

(55)

где знак минус указывает, что процесс идет в направлении меньшего нарушения.

Экспериментальная оценка истинного или среднего значения градиента нарушений позволила бы, вероятно, во многих практических случаях количественно объяснить интенсивность зарождения центров рекристаллизации в участках (точнее, вблизи участков) больших искажений решетки.

Механизмы процессов зародышеобразования и роста кристаллов, по-видимому, весьма близки между собой. Некоторые авторы предполагают даже, что зарождение представляет собой по существу рост готовых центров (субзерен), имеющихся в теле. Энергетическое сопоставление этих процессов показывает, однако, что в действительности при относительно небольших деформациях энергия активации образования зародыша (процесса, связанного с возник-

новением новой поверхности) больше энергии активации роста зерен.

При любой данной температуре скорость роста зародышей больше скорости их образования. С повышением степени деформации скорость образования увеличивается быстрее, чем скорость роста. В связи с этим к концу первичной рекристаллизации средняя величина зерна тем меньше, чем больше степень деформации.

Число нарушений в единице объема тела, значение среднего перепада (или градиента) нарушений и степени их неоднородности, сказывающиеся на кинетике рекристаллизации (главным образом на скорости зародышеобразования), зависят от размера исходных зерен: чем меньше размер зерен, тем число и перепад нарушений (особенно существенных у границ зерен) и соответственно количество центров образования зародышей при данной температуре больше.

 

Другие части:

Спекание. Рекристаллизация . Часть 1

Спекание. Рекристаллизация . Часть 2

Спекание. Рекристаллизация . Часть 3

Спекание. Рекристаллизация . Часть 4

Спекание. Рекристаллизация . Часть 5

Спекание. Рекристаллизация . Часть 6

Спекание. Рекристаллизация . Часть 7

Спекание. Рекристаллизация . Часть 8

Спекание. Рекристаллизация . Часть 9

Спекание. Рекристаллизация . Часть 10

Спекание. Рекристаллизация . Часть 11

Спекание. Рекристаллизация . Часть 12

Спекание. Рекристаллизация . Часть 13

 

 

Содержание