Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 55 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 539.22.620.18:669.24.001.5 ВЛИЯНИЕ СРЕДНЕГО РАЗМЕРА ЗЕРНА НА ПАРАМЕТРЫ ЗЕРНОГРАНИЧНОГО АНСАМБЛЯ СПЛАВА Ni 3 Fe В СОСТОЯНИИ С БЛИЖНИМ АТОМНЫМ ПОРЯДКОМ* Е.В. КОНОВАЛОВА, канд. физ.-мат. наук, доцент ( СурГУ, г. Сургут ) А.И. СМИРНОВ, канд. техн. наук, доцент С.В. ВЕСЕЛОВ, канд. техн. наук, доцент А.А. НИКУЛИНА, канд. техн. наук, доцент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 30 августа 2011 года Коновалова Е. В. – 628400, г. Сургут, пр. Ленина, 1, Сургутский государственный университет, e-mail: knv123@yandex.ru Методами оптической металлографии исследована зеренная структура сплава Ni 3 Fe, полученного при разных ре- жимах рекристаллизационных отжигов. Установлено, что принципиальная схема строения поликристалла Ni 3 Fe в со- стоянии с ближним порядком не зависит от режима отжигов. Поликристалл состоит из зерен, ограниченных границами общего типа и содержащих внутри специальные границы. Выделены наиболее типичные схемы расположения специ- альных границ в зернах, ограниченных границами общего типа. Проанализированы особенности зеренной структуры в образцах со средним размером зерен 10 мкм. В интервале значений размеров зерен 10 … 215 мкм определена зависи- мость среднего числа специальных границ в зернах, ограниченных границами общего типа, от среднего размера зерна. Построены спектры границ общего и специального типов в зависимости от относительной энергии. Установлено, что средние значения относительной энергии границ специального типа и доля когерентных двойников в интервале значе- ний среднего размера зерна 10 … 215 мкм постоянны. Ключевые слова : поликристалл, средний размер зерна, специальные границы, границы общего типа, энергия спе- циальных границ. ____________________ * Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 гг. (Гос. контракт № 14.740.12.0858). Введение Известно, что путем вариации температуры и длительности отжига можно изменять средний раз- мер зерен. В частности, для сплава Ni 3 Fe такие режи- мы подобраны экспериментально в [1]. К настояще- му времени известно, что в процессе собирательной рекристаллизации происходят миграция и расщепле- ние границ [2]. Средний размер зерен определяется скоростью их роста. В твердых растворах скорость роста значительно снижается из-за уменьшения ско- рости миграции границ зерен [2]. Авторы [3] предполагают, что механизмы рекри- сталлизации зависят от величины энергии дефекта упаковки. Так, в чистых металлах с низкой энерги- ей дефекта упаковки (менее 20 мДж/м 2 ) происходит множественное двойникование с образованием двой- никовых границ n -го порядка. В [4] обнаружено двойникование путем расще- пления границ также и в металлах с высокой энергией дефекта упаковки. Полагают [5], что средний размер зерна влияет на параметры зернограничного ансам- бля: так, с увеличением температуры и длительности отжига возрастает доля двойниковых границ. Поэтому представляет интерес исследовать зер- нограничные ансамбли в одном и том же сплаве, полученные при разных режимах отжига и, следова- тельно, имеющие различный средний размер зерна, и выяснить, влияет ли средний размер зерна на пара- метры зеренной структуры.