Dutova O.S. et al. 2018 Vol. 20 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 1 2018 60 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 1. Изменение температуры от времени в сечениях катода z = z max ( 1 – 3 ) и z = L /2 ( 4 ) при q max = 2,5 МВт/м 2 : 1 – r = R 1 ; 2 – r = R 1 +δ/2; 3 – r = R 2 ; 4 – r = R 1 Fig. 1. Temperature history for catode cross-sections z = z max ( 1 – 3 ) and z = L /2 ( 4 ) at q max = 2.5 MW/m 2 : 1 – is r = R 1 ; 2 – is r = R 1 +δ/2; 3 – is r = R 2 ; 4 – is r = R 1 Рис. 2. Распределение температуры по длине катода на момент времени t = 55 с при q max = 3,5 МВт/м 2 ( 1 – 3 ) и q max = 2,5 МВт/м 2 ( 4 – 6 ): 1 , 4 – r = R 1 ; 2 , 5 – r = R 1 + δ/2; 3, 6 – r = R 2 Fig. 2. Temperature distribution along the length of the catode at time t = 55 s at q max = 3.5 MW/m 2 ( 1 – 3 ) and q max = 2.5 MW/m 2 ( 4 – 6 ): 1 , 4 – are r = R 1 ; 2 , 5 – are r = R 1 + δ/2; 3 , 6 – are r = R 2 нию микротрещин. В дальнейшем все это может вызвать изменения в распределении температу- ры (повышение температуры поверхности, ее испарение, увеличение эрозии). Сопоставление положения зоны привязки тока с распределением температуры по поверх- ности показывает, что максимум температуры стенки катода находится в зоне привязки тока, а длина высокотемпературной зоны значительно превосходит ее длину. Результаты расчета первичной и вторичной рекристаллизации Наиболее существенными для опреде- ления первичной рекристаллизации являются три взаимосвязанных между собой процесса: процесс нагрева материала катода, процесс за- рождения и процесс роста недеформированно- го зерна. Результаты расчёта представлены на рис. 3 и 4. При малых перегревах до Δ T = 500 К над T R = 1423 К размер зерна увеличивается (рис. 3) из-за низких значений N (рис. 4) и огра- ничения времени первичной рекристаллизации сверху (рис. 5). Число зародышей рекристалли- зации очень мало и времени хватает для соби- рательной и/или вторичной рекристаллизации и получения монокристаллической по толщи- не стенки вольфрамового катода. Дальнейший перегрев вызывает увеличение N , превышение скорости ее изменения над скоростью измене- ния G и соответствующее уменьшение среднего размера зерна D . Рис. 3. Зависимость размера рекристаллизованного зерна от перегрева Fig. 3. Dependence of the size of recrystallized grain on superheating Δ Т , К Т , К Т , К