厚壁不锈钢管中超纯状态的铁和铝不会再结晶因错位极少活动

A.H.考垂尔曾描述过亚晶粒形成机理,并断定是位错在垂直于弯曲原子平面的方向上的移动。结果系统的能量减小。位错链形成亚晶界。在热处理时,亚晶粒大量产生。根据实验数据可以肯定,单是在变形厚壁不锈钢管中便存在着加热时会增大的亚晶粒。

P .I.贝克指出,亚晶粒长大和一般再结晶之间的主要差别在于在热处理时亚晶粒的长大速度急剧增高,而在再结晶时其速度保持恒定。存在这种差别的原因在于晶界组织。亚晶粒这种由边缘位错构成的位错环在受到应力时极易移动。一般晶粒的晶界组织相当复杂。例如N.莫特认为晶界由接合好的和接合不好的区段构成。W.布雷格,W.T.里德和W.绍克里提出了多角晶界的复杂位错模型,VV .T.里德还做了详细说明。

多角晶界的结构很复杂,因为这种晶界迁移同原子的复杂位移有关,而施加外部应力作用于此种迁移并非易事。P.I.贝克和F.斯佩里指出了多边化和再结晶之间结合的可能性(107J。他们曾推测,由于大尺寸的多边化达到的某些具有畸变小的品格的亚晶粒可能成为再结晶晶核。AH.考垂尔发展并深化了这些提法。

再结晶晶核可能出现在承受所谓紊流滑移的晶格最畸变区段。可以援引PI.贝克和E.斯佩里及P.B.霍尼科勃的经验来证实这种观点。他们认为在按特殊方法被无弯曲的简单滑移造成变形的单晶中不存在再结晶。

J.塔尔博特和其他研究人员所做的试验也很有意义,这些试验表明超纯状态的铁和铝不会再结晶。稍有夹杂物即将引起强烈的再结晶。产生这种现象的原因看来在于在超纯的材料中位错极少活动,而多边化即会造成平衡的组织。

普遍流传这样的意见,厚壁不锈钢管发生在再结晶之前的这一过程是再结晶的初始阶段,但R.凯认为这是彼此影响极强的竞争过程。

再结晶决定于可能同扩散有关的原子位移。许多作者指出,变形厚壁不锈钢管中的巨大弹性应力可能急剧加强原子的位移,并赋予原子方向性。这些应力均衡的区域是大小不一的(直至微观尺寸)。

为了证实再结晶的扩散机理,可以援引这样一种论据,即自扩散速度和再结晶速度对温度的依赖关系非常相似。还可以肯定的是,厚壁不锈钢管中阻碍自扩散的夹杂物也会提高再结晶的温度。毫无疑问,厚壁不锈钢管原子的自扩散过程会“控制”晶界位移的过程[lloJ。但仅根据再结晶和自扩散的温度关系的相似还不能做出明确的结论:是由单一的原子位移促使发生再结晶,还是同时伴随着若干组原子的转移根据资料数据。

N.莫特对再结晶机理做了解释,他的解释是厚壁不锈钢管相邻的晶粒或晶核的大量原子当中的一组失去正确的结晶组织。这些原子组成一种构成相邻晶粒的晶格的物质。在显微镜下,这表现为晶界位移。尽管从上述论证可以认为,原子在再结晶时的位移聚合特性在晶界迁移时可能起相当大的作用,但直到目前尚未直接由实验证实这种位移聚合特性。

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