📄Работа №102089
Тема: ФОРМИРОВАНИЕ ТЕКСТУРЫ И СВОЙСТВ СВЕРХТОНКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ
Тип работы
Диссертации (РГБ)
Предмет
металлургия
Объем:
141 листов
Год:
2016
Просмотров:
224
4270
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1 ТЕКСТУРНАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ В СВЕРХТОНКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ (аналитический обзор) 9
1.1 Электротехническая анизотропная сталь 9
1.2 Сверхтонкая электротехническая анизотропная сталь 15
1.3 Текстурная наследственность при деформации и рекристаллизации
монокристаллов Те-3%81 с исходной ориентировкой (110)[001] 18
1.3.1 Деформация скольжением 19
1.3.2 Деформационное двойникование 26
1.3.3 Формирование полос сдвига 27
1.3.4 Структурные превращения при отжиге, деформированных однофазных
материалов 29
1.4 Границы зерен 37
1.5 Постановка задачи исследования 45
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 47
2.1 Материал исследования 47
2.2 Методы исследования 48
2.2.1 Холодная прокатка 48
2.2.2 Термическая обработка 49
2.2.3 Металлографические и текстурные исследования 50
2.2.4 Определение ориентаций монокристаллов 51
2.2.5 Исследования магнитных свойств 52
ГЛАВА 3 ДЕФОРМАЦИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ Те-3%81 53
3.1 Деформация скольжением 55
3.1.1 Формирование мезоструктуры за счет реализации процессов
скольжения 55
3.1.2 Моделирование переориентации кристаллической решетки при
реализации процесса скольжения 63
3.1.3 Формирование специальных разориентаций при деформации
скольжением 70
3.2 Деформация двойникованием 74
3.3 Полосы сдвига 86
3.4 Заключение и выводы к главе 93
ГЛАВА 4 РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В РАНЕЕ ДЕФОРМИРОВАННЫХ
МОНОКРИСТАЛЛАХ ПОСЛЕ ДЕФОРМАЦИИ 95
4.1 Общие закономерности процесса первичной рекристаллизации в ранее
деформированных монокристаллах Те-3%81 и Те-3%81-0,5%Си с ориентировкой (110)[001] 95
4.2 Специальные разориентации-специальные границы при первичной
рекристаллизации в ранее деформированных монокристаллах 103
4.3 Вторичная рекристаллизация в ранее деформированных и
рекристаллизованных монокристаллах 109
4.4 Заключение и выводы 116
ГЛАВА 5 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СВЕРХТОНКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ 118
5.1 Заключение и выводы по главе 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 125
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 129
ГЛАВА 1 ТЕКСТУРНАЯ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ В СВЕРХТОНКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ (аналитический обзор) 9
1.1 Электротехническая анизотропная сталь 9
1.2 Сверхтонкая электротехническая анизотропная сталь 15
1.3 Текстурная наследственность при деформации и рекристаллизации
монокристаллов Те-3%81 с исходной ориентировкой (110)[001] 18
1.3.1 Деформация скольжением 19
1.3.2 Деформационное двойникование 26
1.3.3 Формирование полос сдвига 27
1.3.4 Структурные превращения при отжиге, деформированных однофазных
материалов 29
1.4 Границы зерен 37
1.5 Постановка задачи исследования 45
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 47
2.1 Материал исследования 47
2.2 Методы исследования 48
2.2.1 Холодная прокатка 48
2.2.2 Термическая обработка 49
2.2.3 Металлографические и текстурные исследования 50
2.2.4 Определение ориентаций монокристаллов 51
2.2.5 Исследования магнитных свойств 52
ГЛАВА 3 ДЕФОРМАЦИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ Те-3%81 53
3.1 Деформация скольжением 55
3.1.1 Формирование мезоструктуры за счет реализации процессов
скольжения 55
3.1.2 Моделирование переориентации кристаллической решетки при
реализации процесса скольжения 63
3.1.3 Формирование специальных разориентаций при деформации
скольжением 70
3.2 Деформация двойникованием 74
3.3 Полосы сдвига 86
3.4 Заключение и выводы к главе 93
ГЛАВА 4 РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В РАНЕЕ ДЕФОРМИРОВАННЫХ
МОНОКРИСТАЛЛАХ ПОСЛЕ ДЕФОРМАЦИИ 95
4.1 Общие закономерности процесса первичной рекристаллизации в ранее
деформированных монокристаллах Те-3%81 и Те-3%81-0,5%Си с ориентировкой (110)[001] 95
4.2 Специальные разориентации-специальные границы при первичной
рекристаллизации в ранее деформированных монокристаллах 103
4.3 Вторичная рекристаллизация в ранее деформированных и
рекристаллизованных монокристаллах 109
4.4 Заключение и выводы 116
ГЛАВА 5 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СВЕРХТОНКОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ АНИЗОТРОПНОЙ СТАЛИ 118
5.1 Заключение и выводы по главе 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 125
СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 129
📖 Введение
Актуальность темы исследования. Сверхтонкая электротехническая анизотропная сталь (СЭАС), толщиной 0,01-0,15 мм, является важнейшим магнитно-мягким материалом, использующимся для изготовления магнитопроводов высокочастотных устройств. Возможность ее использования обусловлена наличием ребровой текстуры (110)[001], которая образуется по механизму текстурной наследственности. В основном СЭАС производят по методу Литмана, который включает: использование тонкой электротехнической анизотропной стали (ЭАС), толщиной 0,17-0,35 мм с достаточно совершенной ребровой текстурой в качестве заготовки; далее холодную прокатку с суммарной степенью обжатия превышающей 70 % и рекристаллизационный отжиг.
Толщина и характеристики структуры СЭАС (выраженность текстуры, размер зерна, чистота по неметаллическим элементам) определяют основное эксплуатационное свойство материала - удельные магнитные потери при перемагничивании (в основном их вихретоковую составляющую) в высокочастотных полях. По этой причине до настоящего времени сохраняется интерес к повышению качества СЭАС за счет снижения конечной толщины (до 0,01 мм) и/или оптимизации структуры.
Основное направление повышения качества СЭАС - получение максимально острой текстуры (110)[001] в минимальной (технологически достижимой) толщине стали.
В России специалистами ЦНИИЧермет и Новолипецкого металлургического комбината была разработана и внедрена технология изготовления СЭАС, основанная на методе Литмана, в производственной связке НЛМК-Ашинский металлургический завод (АМЕТ), совершенствование которой продолжается и в настоящее время.
В России основное количество ЭАС производят с совершенной текстурой и содержанием меди около 0,5 мас. %. Подобная ЭАС неудовлетворительно прокатывается в сверхтонкие толщины - разрушается. Для производства СЭАС приходится использовать ЭАС без Си, причем производить ее по специальной технологии.
Степень разработанности темы исследования. Формированию текстурно-структурных состояний при структурных превращениях (рекристаллизациях) в деформированных монокристаллах с ОЦК решеткой российскими учеными Соколовым Б. К., Титоровым Д. Ю., Губернаторовым В. В., Гервасьевой И. В. и другими посвящено достаточно много работ. Показано, что прокатка монокристаллов исходной ребровой ориентировки (110)[001] приводит к формированию двух симметричных октаэдрических ориентировок {111}<112>, а последующий рекристаллизационный отжиг - вновь к ребровой текстуре, которая является необходимой для обеспечения требуемого уровня магнитных свойств. Подобные преобразования кристаллографических ориентировок составляют суть механизма текстурной наследственности: воспроизводство на некоторой (обычно завершающей) стадии обработки материала текстуры, которой он обладал до начала технологического процесса. Однако единое мнение о механизме текстурной наследственности при структурных превращениях до настоящего времени не сложилось.
Целью данной работы являлось выяснение механизма текстурной наследственности и на этой основе оценка возможностей улучшения магнитных свойств СЭАС при сохранении максимально острой текстуры (110)[001] и/или оптимизации способов ее производства.
В работе были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать особенности формирования структуры и текстуры при холодной прокатке и рекристаллизации монокристаллов Бе-3%81 с различным содержанием меди.
2. Исследовать взаимосвязь ориентировок монокристалла Бе-3%81 с текстурой и магнитными свойствами СЭАС.
3. Проанализировать возможность использования ЭАС с содержанием меди 0,4-0,6 мас. %. для получения СЭАС с высокими магнитными свойствами и острой текстурой.
Научная новизна и теоретическая ценность работы заключается в том, что в результате экспериментальных исследований методами оптической металлографии и сканирующей электронной микроскопии с использованием ориентационной микроскопии, основанной на анализе дифракции обратно рассеянных электронов (ББЗВ), получены новые научные результаты по механизму текстурной наследственности при деформации и структурных превращениях в исследуемом техническом сплаве Ре-3о%о8Р
1. В процессе прокатки монокристаллов Ре-3%81 с ориентировками близкими к (110)[001] при различных степенях деформации между элементами мезоструктуры (деформационные двойники, деформационные полосы, полосы сдвига) вследствие поворотов кристаллической решетки вокруг оси <110> параллельной поперечному направлению формируются специальные разориентацииЕ3, Е9, Е19а, Е27а, Е33а. С увеличением степени деформации специальные разориентации Е9, Е19а, Е27а, Е33асохраняются, а Е3 частично трансформируется в близкие к ней Е17Ь или Е43с.
2. Зародыши первичной рекристаллизации с ориентировками, близкими к (110)[001], формирующиеся на двойниках, в переходных полосах и полосах сдвига, сохраняют с деформированной матрицей участки специальных границ, которые соответствуют специальным разориентациям, возникшим при деформации.
3. В основе механизма текстурной наследственности, реализующейся при деформации и рекристаллизации монокристаллов технического сплава Ре- 3%81 с ориентировкой (110)[001], лежат процессы формирования и эволюции специальных разориентаций-специальных границ между элементами структуры (компонентами текстуры) материала.
Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований были разработаны и выданы практические рекомендации:
1. Показано, что для получения совершенной острой текстуры в готовой СЭАС, в качестве заготовки можно использовать ЭАС с рассеянной текстурой.
2. Показана возможность производства сверхтонкой электротехнической анизотропной стали с содержанием меди ~ 0,5 мас. % и рассеянной текстурой.
3. Наличие меди в СЭАС повышает температуру вторичной рекристаллизации, что позволяет проводить завершающую часть рекристаллизационного отжига (рафинирующий отжиг) при более высоких температурах.
4. Предложен способ производства СЭАС с высокими магнитными свойствами из заготовки ЭАС, содержащей ~ 0,5 мас. % меди и обладающую рассеянной ребровой текстурой. Исходно рассеянная текстура при наличии меди, делает металл более технологичным на стадии его изготовления.
5. По результатам исследования подана заявка на изобретение на способ
производства СЭАС (регистрационный номер 2014146833 от 20.11.2014 г.).
Получено положительное решение на выдачу патента от 15.06.2016 г.
Методология и методы исследования. Методологической основой послужили труды ведущих отечественных и зарубежных ученых в области производства и изучения текстуры электротехнической анизотропной стали.
Для решения поставленных задач в диссертационной работе использованы следующие методы: оптическая металлография, сканирующая электронная микроскопия с использованием ориентационной микроскопии, основанной на анализе дифракции обратно рассеянных электронов (ББЗИ), измерения магнитных свойств.
На защиту выносятся основные положения и результаты:
1. Формирование структурно-текстурных состояний при холодной прокатке и рекристаллизации монокристаллов Ре-3%81 с различным содержанием меди.
2. Кристаллографические закономерности изменения текстуры деформированных и рекристаллизованных монокристаллов Ре-3%81 как возникновение и развитие специальных разориентаций-специальных границ.
3. Взаимосвязь исходных ориентировок монокристалла Ре-3%81 с текстурой и магнитными свойствами СЭАС.
4. Оптимизация способа производства СЭАС из заготовки (ЭАС) с содержанием меди 0,4-0,6 мас. %.
Достоверность результатов исследования обеспечивается воспроизводимостью результатов опытов, согласованием их с известными литературными данными, применением комплекса современных методов исследования структуры и текстуры металлических материалов и использованием современных приборов для измерения их свойств.
Апробация диссертационной работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на Международной научно-технической Уральской школе-семинаре металловедов - молодых ученых (Екатеринбург 2013-2015 гг.); на 54 Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Екатеринбург 2013 г.); в материалах XXII Уральской школы металловедов- термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (Орск 2014 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 12 печатных изданиях, в том числе 4 статьи опубликовано в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Толщина и характеристики структуры СЭАС (выраженность текстуры, размер зерна, чистота по неметаллическим элементам) определяют основное эксплуатационное свойство материала - удельные магнитные потери при перемагничивании (в основном их вихретоковую составляющую) в высокочастотных полях. По этой причине до настоящего времени сохраняется интерес к повышению качества СЭАС за счет снижения конечной толщины (до 0,01 мм) и/или оптимизации структуры.
Основное направление повышения качества СЭАС - получение максимально острой текстуры (110)[001] в минимальной (технологически достижимой) толщине стали.
В России специалистами ЦНИИЧермет и Новолипецкого металлургического комбината была разработана и внедрена технология изготовления СЭАС, основанная на методе Литмана, в производственной связке НЛМК-Ашинский металлургический завод (АМЕТ), совершенствование которой продолжается и в настоящее время.
В России основное количество ЭАС производят с совершенной текстурой и содержанием меди около 0,5 мас. %. Подобная ЭАС неудовлетворительно прокатывается в сверхтонкие толщины - разрушается. Для производства СЭАС приходится использовать ЭАС без Си, причем производить ее по специальной технологии.
Степень разработанности темы исследования. Формированию текстурно-структурных состояний при структурных превращениях (рекристаллизациях) в деформированных монокристаллах с ОЦК решеткой российскими учеными Соколовым Б. К., Титоровым Д. Ю., Губернаторовым В. В., Гервасьевой И. В. и другими посвящено достаточно много работ. Показано, что прокатка монокристаллов исходной ребровой ориентировки (110)[001] приводит к формированию двух симметричных октаэдрических ориентировок {111}<112>, а последующий рекристаллизационный отжиг - вновь к ребровой текстуре, которая является необходимой для обеспечения требуемого уровня магнитных свойств. Подобные преобразования кристаллографических ориентировок составляют суть механизма текстурной наследственности: воспроизводство на некоторой (обычно завершающей) стадии обработки материала текстуры, которой он обладал до начала технологического процесса. Однако единое мнение о механизме текстурной наследственности при структурных превращениях до настоящего времени не сложилось.
Целью данной работы являлось выяснение механизма текстурной наследственности и на этой основе оценка возможностей улучшения магнитных свойств СЭАС при сохранении максимально острой текстуры (110)[001] и/или оптимизации способов ее производства.
В работе были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать особенности формирования структуры и текстуры при холодной прокатке и рекристаллизации монокристаллов Бе-3%81 с различным содержанием меди.
2. Исследовать взаимосвязь ориентировок монокристалла Бе-3%81 с текстурой и магнитными свойствами СЭАС.
3. Проанализировать возможность использования ЭАС с содержанием меди 0,4-0,6 мас. %. для получения СЭАС с высокими магнитными свойствами и острой текстурой.
Научная новизна и теоретическая ценность работы заключается в том, что в результате экспериментальных исследований методами оптической металлографии и сканирующей электронной микроскопии с использованием ориентационной микроскопии, основанной на анализе дифракции обратно рассеянных электронов (ББЗВ), получены новые научные результаты по механизму текстурной наследственности при деформации и структурных превращениях в исследуемом техническом сплаве Ре-3о%о8Р
1. В процессе прокатки монокристаллов Ре-3%81 с ориентировками близкими к (110)[001] при различных степенях деформации между элементами мезоструктуры (деформационные двойники, деформационные полосы, полосы сдвига) вследствие поворотов кристаллической решетки вокруг оси <110> параллельной поперечному направлению формируются специальные разориентацииЕ3, Е9, Е19а, Е27а, Е33а. С увеличением степени деформации специальные разориентации Е9, Е19а, Е27а, Е33асохраняются, а Е3 частично трансформируется в близкие к ней Е17Ь или Е43с.
2. Зародыши первичной рекристаллизации с ориентировками, близкими к (110)[001], формирующиеся на двойниках, в переходных полосах и полосах сдвига, сохраняют с деформированной матрицей участки специальных границ, которые соответствуют специальным разориентациям, возникшим при деформации.
3. В основе механизма текстурной наследственности, реализующейся при деформации и рекристаллизации монокристаллов технического сплава Ре- 3%81 с ориентировкой (110)[001], лежат процессы формирования и эволюции специальных разориентаций-специальных границ между элементами структуры (компонентами текстуры) материала.
Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований были разработаны и выданы практические рекомендации:
1. Показано, что для получения совершенной острой текстуры в готовой СЭАС, в качестве заготовки можно использовать ЭАС с рассеянной текстурой.
2. Показана возможность производства сверхтонкой электротехнической анизотропной стали с содержанием меди ~ 0,5 мас. % и рассеянной текстурой.
3. Наличие меди в СЭАС повышает температуру вторичной рекристаллизации, что позволяет проводить завершающую часть рекристаллизационного отжига (рафинирующий отжиг) при более высоких температурах.
4. Предложен способ производства СЭАС с высокими магнитными свойствами из заготовки ЭАС, содержащей ~ 0,5 мас. % меди и обладающую рассеянной ребровой текстурой. Исходно рассеянная текстура при наличии меди, делает металл более технологичным на стадии его изготовления.
5. По результатам исследования подана заявка на изобретение на способ
производства СЭАС (регистрационный номер 2014146833 от 20.11.2014 г.).
Получено положительное решение на выдачу патента от 15.06.2016 г.
Методология и методы исследования. Методологической основой послужили труды ведущих отечественных и зарубежных ученых в области производства и изучения текстуры электротехнической анизотропной стали.
Для решения поставленных задач в диссертационной работе использованы следующие методы: оптическая металлография, сканирующая электронная микроскопия с использованием ориентационной микроскопии, основанной на анализе дифракции обратно рассеянных электронов (ББЗИ), измерения магнитных свойств.
На защиту выносятся основные положения и результаты:
1. Формирование структурно-текстурных состояний при холодной прокатке и рекристаллизации монокристаллов Ре-3%81 с различным содержанием меди.
2. Кристаллографические закономерности изменения текстуры деформированных и рекристаллизованных монокристаллов Ре-3%81 как возникновение и развитие специальных разориентаций-специальных границ.
3. Взаимосвязь исходных ориентировок монокристалла Ре-3%81 с текстурой и магнитными свойствами СЭАС.
4. Оптимизация способа производства СЭАС из заготовки (ЭАС) с содержанием меди 0,4-0,6 мас. %.
Достоверность результатов исследования обеспечивается воспроизводимостью результатов опытов, согласованием их с известными литературными данными, применением комплекса современных методов исследования структуры и текстуры металлических материалов и использованием современных приборов для измерения их свойств.
Апробация диссертационной работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на Международной научно-технической Уральской школе-семинаре металловедов - молодых ученых (Екатеринбург 2013-2015 гг.); на 54 Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Екатеринбург 2013 г.); в материалах XXII Уральской школы металловедов- термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов» (Орск 2014 г.).
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 12 печатных изданиях, в том числе 4 статьи опубликовано в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
✅ Заключение
В настоящей работе показано, что в основе механизма текстурной наследственности, реализующейся при деформации и рекристаллизации монокристаллов технического сплава Ре-3% 81 с ориентировкой (110)[001], лежат процессы формирования и эволюции, специальных разориентаций-специальных границ между элементами структуры (компонентами текстуры) материала.
Объяснение рекристаллизационных процессов с использованием эволюции (возникновение, сохранение, транспортировка, расщепление) специальных границ, представляется вполне оправданным, поскольку только для подобных границ возможно описание их движения на уровне скольжения и переползания дислокаций. Также, наличие и движение специальных границ должно достаточно просто объяснять формирование и развитие локальных текстур в поликристаллических материалах в процессах структурных превращений. Формированию специальных границ должно предшествовать возникновение специальных разориентаций кристаллической решетки двух соседних зерен - взаимных расположений двух кристаллических решеток, совмещенных в общем узле, при некоторых дискретных поворотах которых возникает трехмерная решетка совпадающих узлов. Отметим, что возникновение специальной разориентации между кристаллическими решетками соседствующих зерен еще не означает наличие между ними специальной границы. Однако при нахождении системы в области достаточно высоких температур, возможно, ожидать перестройку высокоугловой границы в специальную границу, как в более энергетически устойчивый объект, за счет протекания процессов скольжения и переползания окружающих границу дислокаций на небольшие расстояния (т.е. полигонизации).
Проводя аналогию между фазовыми и структурными превращениями, следует указать на еще одну возможную роль специальных разориентаций - специальных границ в формировании ориентировок зерен при рекристаллизации. Для фазовых превращений характерно наличие ориентационной связи между кристаллическими решетками исходной и образовавшейся фаз, которая выражается в параллельности плотноупакованных плоскостей и направлений. Результатом такой связи является зарождение фаз на подходящих границах раздела («подложках»). В случае структурных превращений роль ориентационных соотношений могут выполнить специальные разориентации, а роль «подложек» - специальные границы. Различия в возможных «ролях» специальных границ («подвижность» или «подложка», т.е. стабильность, неподвижность) должна выражаться в их эволюции при рекристаллизации.
Выводы
1. Показано, что переходные полосы, формирующиеся в процессе холодной прокатки монокристалла Ре-3%81 с исходной ориентацией (110)[001], представляют собой деформационные полосы, в которых в процессе деформации происходит динамическое сохранение ориентировки (110)[001].
2. Установлено, что полосы сдвига, возникающие в процессе деформации монокристалла Ре-3%81 с исходной ориентацией (110)[001], габитус которых наклонен к плоскости прокатки под углом ~ 170 (ПС-11, диффузные ПС), являются не полосами сдвига в традиционном понимании, а сечениями плоскостью шлифа переходных полос на стадии их формирования.
3. Показано, что исходные ориентировки (110)[001]±а с углом а от 0 до < 17° в процессе прокатки со степенью деформации > 50 % переориентируется в практически точные {111}<112>. Ориентировки, угол а которых превышает 17°, переориентируются в ориентировки близкие к {112}<110>.
4. Установлено, что в процессе деформации монокристаллов с исходными
ориентировками близкими к (110)[001] между наиболее отклоненными друг от друга деформационными полосами возникают специальные разориентации: £9, £19а, £27а, £33а. Все обнаруженные специальные разориентации, составляют одно «семейство» взаимных разориентировок, которые образуются поворотом кристаллической решетки вокруг оси [110] на близкие углы. При дальнейшей деформации специальные разориентации между элементами структуры сохраняются как энергетически устойчивые объекты.
5. Зафиксировано, что возникающая в процессе деформационного двойникования специальная разориентация S3, при увеличении степени деформации либо сохраняется, либо преобразуется в близкие к ней Е17Ь, Е43е. Предложена модель сохранения специальной разориентации Х3 за счет взаимодействия различных систем скольжения в двойниках и деформационных полосах.
6. Показано, что первичнорекристаллизованные зерна с ориентациями близкими к (110)[001], зарождающиеся одновременно в переходных полосах, в полосах сдвига и на границах двойников имеют с деформированной матрицей участки специальных границ £9, £11, £19а, £27а, £33а и £29Ь. Предположено, что зарождение новых зерен связано с формированием участков соответствующих специальных границ между элементами структуры.
7. Показано, что в процессе роста зерен происходит подстройка кристаллической решетки их приграничных областей под ориентации деформированной матрицы.
8. Показано, что выросшие при вторичной рекристаллизации зерна в материале с рассеянной текстурой (110)[001], связаны с первичнорекристаллизованной матрицей специальной разориентацией £9 (или близкими к ней £19а, £27а, £33а). Это позволяет утверждать, что аномальный рост зерен реализуется за счет движения специальных границ.
9. Установлено, что наличие ~ 0,5 мас. % меди в исходных монокристаллах Fe- 3%Si (ЭАС) приводит к усилению процесса двойникования при холодной прокатке, к замедлению первичной рекристаллизации и к повышению эффективной температуры вторичной рекристаллизации на 40-60 °С.
10. Показано, что для получения совершенной текстуры (110)[001] сверхтонкой электротехнической анизотропной стали, производимой по методу Литтманна с содержанием меди ~ 0,5 мас. %, возможно использовать в качестве исходного материала электротехническую сталь с рассеянной ребровой текстурой.
Объяснение рекристаллизационных процессов с использованием эволюции (возникновение, сохранение, транспортировка, расщепление) специальных границ, представляется вполне оправданным, поскольку только для подобных границ возможно описание их движения на уровне скольжения и переползания дислокаций. Также, наличие и движение специальных границ должно достаточно просто объяснять формирование и развитие локальных текстур в поликристаллических материалах в процессах структурных превращений. Формированию специальных границ должно предшествовать возникновение специальных разориентаций кристаллической решетки двух соседних зерен - взаимных расположений двух кристаллических решеток, совмещенных в общем узле, при некоторых дискретных поворотах которых возникает трехмерная решетка совпадающих узлов. Отметим, что возникновение специальной разориентации между кристаллическими решетками соседствующих зерен еще не означает наличие между ними специальной границы. Однако при нахождении системы в области достаточно высоких температур, возможно, ожидать перестройку высокоугловой границы в специальную границу, как в более энергетически устойчивый объект, за счет протекания процессов скольжения и переползания окружающих границу дислокаций на небольшие расстояния (т.е. полигонизации).
Проводя аналогию между фазовыми и структурными превращениями, следует указать на еще одну возможную роль специальных разориентаций - специальных границ в формировании ориентировок зерен при рекристаллизации. Для фазовых превращений характерно наличие ориентационной связи между кристаллическими решетками исходной и образовавшейся фаз, которая выражается в параллельности плотноупакованных плоскостей и направлений. Результатом такой связи является зарождение фаз на подходящих границах раздела («подложках»). В случае структурных превращений роль ориентационных соотношений могут выполнить специальные разориентации, а роль «подложек» - специальные границы. Различия в возможных «ролях» специальных границ («подвижность» или «подложка», т.е. стабильность, неподвижность) должна выражаться в их эволюции при рекристаллизации.
Выводы
1. Показано, что переходные полосы, формирующиеся в процессе холодной прокатки монокристалла Ре-3%81 с исходной ориентацией (110)[001], представляют собой деформационные полосы, в которых в процессе деформации происходит динамическое сохранение ориентировки (110)[001].
2. Установлено, что полосы сдвига, возникающие в процессе деформации монокристалла Ре-3%81 с исходной ориентацией (110)[001], габитус которых наклонен к плоскости прокатки под углом ~ 170 (ПС-11, диффузные ПС), являются не полосами сдвига в традиционном понимании, а сечениями плоскостью шлифа переходных полос на стадии их формирования.
3. Показано, что исходные ориентировки (110)[001]±а с углом а от 0 до < 17° в процессе прокатки со степенью деформации > 50 % переориентируется в практически точные {111}<112>. Ориентировки, угол а которых превышает 17°, переориентируются в ориентировки близкие к {112}<110>.
4. Установлено, что в процессе деформации монокристаллов с исходными
ориентировками близкими к (110)[001] между наиболее отклоненными друг от друга деформационными полосами возникают специальные разориентации: £9, £19а, £27а, £33а. Все обнаруженные специальные разориентации, составляют одно «семейство» взаимных разориентировок, которые образуются поворотом кристаллической решетки вокруг оси [110] на близкие углы. При дальнейшей деформации специальные разориентации между элементами структуры сохраняются как энергетически устойчивые объекты.
5. Зафиксировано, что возникающая в процессе деформационного двойникования специальная разориентация S3, при увеличении степени деформации либо сохраняется, либо преобразуется в близкие к ней Е17Ь, Е43е. Предложена модель сохранения специальной разориентации Х3 за счет взаимодействия различных систем скольжения в двойниках и деформационных полосах.
6. Показано, что первичнорекристаллизованные зерна с ориентациями близкими к (110)[001], зарождающиеся одновременно в переходных полосах, в полосах сдвига и на границах двойников имеют с деформированной матрицей участки специальных границ £9, £11, £19а, £27а, £33а и £29Ь. Предположено, что зарождение новых зерен связано с формированием участков соответствующих специальных границ между элементами структуры.
7. Показано, что в процессе роста зерен происходит подстройка кристаллической решетки их приграничных областей под ориентации деформированной матрицы.
8. Показано, что выросшие при вторичной рекристаллизации зерна в материале с рассеянной текстурой (110)[001], связаны с первичнорекристаллизованной матрицей специальной разориентацией £9 (или близкими к ней £19а, £27а, £33а). Это позволяет утверждать, что аномальный рост зерен реализуется за счет движения специальных границ.
9. Установлено, что наличие ~ 0,5 мас. % меди в исходных монокристаллах Fe- 3%Si (ЭАС) приводит к усилению процесса двойникования при холодной прокатке, к замедлению первичной рекристаллизации и к повышению эффективной температуры вторичной рекристаллизации на 40-60 °С.
10. Показано, что для получения совершенной текстуры (110)[001] сверхтонкой электротехнической анизотропной стали, производимой по методу Литтманна с содержанием меди ~ 0,5 мас. %, возможно использовать в качестве исходного материала электротехническую сталь с рассеянной ребровой текстурой.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.