Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

О механизме формирования микроструктуры при вторичной рекристаллизации в материале с дисперсными частицами второй фазы

В. Ю. Новиков

Аннотация


Проанализированы причины быстрого роста крупных зерен при вторичной рекристаллизации. Имеющиеся экспериментальные данные приводят к выводу, что быстро мигрирующие границы таких зерен тормозятся дисперсными частицами слабее, чем остальные. Как показало численное моделирование, именно эта особенность поведения крупных зерен вызывает образование микроструктуры, характерной для вторичной рекристаллизации. Полученные результаты важны для создания и совершенствования технологии металлических и керамических материалов, на свойства которых влияет возникновение и развитие вторичной рекристаллизации.

Ключевые слова


аномальный рост зерна; границы зерен; торможение миграции границ; микроструктура

Полный текст:

PDF

Литература


Hayakawa Y. Mechanism of secondary recrystallization of Goss grains in grain-oriented electrical steel // Sci. Technol. Adv. Mater. 2017. V. 18. P. 480 - 497.

Razzak M. A., Perez M., Sourmail T. et al. Preventing abnormal grain growth of austenite in low alloy steels // ISIJ Int. 2014. V. 54. P. 1927 - 1934.

Shirdel M., Mirzade H., Parsa M. H. Abnormal grain growth in AISI 304L stainless steel // Mater. Char. 2014. V. 97. P. 11 - 17.

Vollmer M., Arold T., Kriegel T. et al. Promoting abnormal grain growth in Fe-based shape memory alloys through compositional adjustments // Nature Comm. 2019. V. 10. P. 2337.

Koch C. C., Scattergood R. O., Saber M., Kotan H. High temperature stabilization of nanocrystalline grain size: thermodynamic versus kinetic strategies //j. Mater. Res. 2013. V. 28. P. 1785 - 1791.

Novikov V. Yu. Grain growth in nanocrystalline materials // Mater. Lett. 2015. V. 159. P. 510 - 513.

Dressler W., Kleebe H. J., Hoffmann M. I. et al. Model experiments concerning abnormal grain growth in silicon nitride //j. Eur. Ceram. Soc. 1996. V. 16. P. 3 - 14.

Hillert M. On the theory of normal and abnormal grain growth // Acta Metall. 1985. V. 13. P. 227 - 238.

Novikov V. Grain Growth and Control of Microstructure and Texture in Polycrystalline Materials. Boca Raton: CRC Press, 1997. 174 p.

Rollett A., Rohrer G. S., Humphreys J. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. 3rd ed. Elsevier, 2017. 704 p.

Gladman T. On the theory of the effect of precipitate particles on grain growth in metals // Proc. Roy. Soc. A. 1996. V. 294. P. 298 - 309.

Zener С., цитируется в работе Smith C. S. Grains, phases and interfaces: an introduction of microstructure // Trans. AIME. 1949. V. 175. P. 5 - 51.

Hutchinson B. Orientation dependence of secondary recrystallization in silicon-iron // Acta Metall. 2003. V. 51. P. 3795 - 3805.

Zцllner D., Rios P. R. On the topology and size advantage of potentially abnormal grains // Comp. Mater. Sci. 2018. V. 153. P. 382 - 391.

Lee S., Ko K. J., Kim S.-J., Park J. T. Statistical analysis of EBSD data to predict potential abnormal grain growth in 3 wt% Si grain oriented electrical steel // Mater. Char. 2020. V. 167. P. 110450.

Gottstein G., Shvindlerman L. S. Grain Boundary Migration in Metals: Thermodynamics, Kinetics, Applications. 2nd. ed. CRC Press. Boca Raton, 2010. 684 p.

Zhang J., Lьdwig W., Zhang Y. et al. Grain boundary mobilities in polycrystals // Acta Mater. 2020. V. 191. P. 211 - 220.

Huang Y., Humphreys F. J. The effect of solutes on grain boundary mobility during recrystallization and grain growth in some single-phase aluminum alloys // Mater. Chem. Phys. 2012. V. 132. P. 166 - 174.

Park H.-K., Han C.-H., Park C.-S. et al. Abnormal grain growth induced by grain-boundary segregation of yttrium in grain-oriented Fe - 3 % Si steel // Mater. Char. 2018. V. 146. P. 204 - 208.

Баландин Б. Н., Соколов Б. К., Губернаторов В. В. Влияние рекристаллизационных процессов на дисперсные включения в сплаве Fe - 3 % Si // ФММ. 1980. Т. 49. С. 590 - 595.

Гольдштейн В. Я., Бобкова О. П., Ницкая С. Г. Влияние миграции границ зерен на параметры ингибирующей фазы в сплаве Fe - 3 % Si // ФММ. 1982. Т. 54. С. 512 - 517.

Tsurekawa S., Ueda T., Ishikawa K. et al. Grain boundary migration in Fe - 3 % Si bicrystal // Mater. Sci. Forum. 1996. V. 204 - 206. P. 221 - 226.

Kasen M. B. Solute segregation and boundary structural change during grain growth // Acta Metall. 1983. V. 31. P. 489 - 497.

Новиков В. Ю., Перевезенцев В. Н. Дестабилизация структуры мигрирующих границ и рост зерен при вторичной рекристаллизации // Поверхность. Физика, химия, механика 1986. № 12. C. 121 - 126.

Novikov V. Yu.Computer simulation of normal grain growth // Acta Metall. 1978. V. 26. P. 1739 - 1744.

Ji M., Davis C., Strangwood M. Effect of grain size distribution on recrystallization kinetics in an Fe - 30Ni model alloy // Metals 2019. V. 9. P. 369 - 381.

Gangulee A., D'Heurle F. M. Anomalous large grains in alloyed aluminum thin films. I. Secondary grain growth in aluminum-copper films // Thin Solid Films. 1972. V. 12. P. 399 - 402.

Cuddy L. J., Raley J. C. Austenite grain coarsening in micro-alloyed steels // Metall. Trans. 1983. V. 14A. P. 1989 - 1995.

Lifshitz I. M., Slyosov V. V. The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions //j. Phys. Chem. Solids 1961. V. 19. P. 35 - 50.

Wagner C. Theorie der Alterung von Niederschlдgen durch Umlцsen (Ostwald-Reifung) // Z. Elektrochem. 1961. V. 65. P. 581 - 591.

Murakami T., Hatano H., Shindo Y., Hagahama M., Yaguchi H. The effects of Nb carbo-nitride precipitation conditions on abnormal grain growth in Nb-added steels // Mater. Sci. Forum. 2007. V. 539 - 543. P. 4167 - 4172.

Smidoda K., Gottschalk W., Gleiter H. Diffusion in migrating interfaces // Acta Metall. 1978. V. 26. P. 1833 - 1838.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.1.9-15

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024