Возврат

Возврат – самая низкотемпературная стадия перераспределения и уменьшения концентрации при нагреве структурных несовершенств, созданных предшествующей обработкой, требующая минимальной энергии активации.

Точечные дефекты, встречая на своем пути поверхностный или линейный дефект, отдают ему свою энергию, которая расходуется на их перемещение, изменение их формы и протяженности. Сток точечных дефектов в зависимости от их типа может удлинить или укоротить протяженность линейных дефектов, вызвать незначительную, шероховатость фазовых поверхностей, но практически не приводит к образованию или исчезновению малоугловых и тем более высокоугловых границ.

Вместе с тем, многие детали механизма возврата, особенно самых ранних его стадий, остаются неясными из-за экспериментальных трудностей, связанных с отсутствием методов прямого наблюдения их поведения, а также из-за резкого и неоднозначного влияния примесей на поведение точечных дефектов, на факторы благоприятствующие и препятствующие аннигиляции вакансий и межузельных атомов, на поведение групп точечных дефектов, в том числе бивакансий, на различия в скорости движения точечных дефектов разного типа и влияния разных скоростей нагрева.

В зависимости от состава и концентрации примесей они могут существенного влиять на поведение собственных точечных дефектов. Примеси с атомным радиусом, значительно отличающимся от атомного радиуса матрицы, замедляют диффузию вакансий к стокам, при этом скорость миграции межузельных атомов больше, чем у вакансий. На кинетику аннигиляции пар межузельный атом – вакансия примеси, по мнению большинства авторов практически не влияют, в отличие от диффузии вакансий.

Плотность дислокаций при этом максимальна у препятствия (1) и уменьшается по мере удаления от него (2) рис. 5.1. Возникающие при этом напряжения сдвига ниже предела текучести. При нагреве (возврате) предел текучести материала понижается и напряжения, удерживающие дислокации, оказываются выше предела текучести, тогда начинается движение дислокаций вспять в своих плоскостях скольжения. Расстояние между дислокациями выравнивается, но новые границы не возникают.

Кинетика процесса возврата характеризуется отсутствием инкубационного периода. Максимальные скорости наблюдаются в начальный момент (τ = 0), а далее экспоненциально убывает. Уменьшение интенсивности возврата по мере его развития обусловлено исчерпанием движущего фактора процесса, которым является сам избыток устраняемых дефектов.

В условиях когда деформация осуществляется при температуре близкой к 0 °К, материал до деформации содержит минимальное количество структурных дефектов и минимальную концентрацию примесей, а сама деформация осуществляется на небольшую степень, как правило отсутствуют процессы динамического возврата. Т. е. в производственных условиях непосредственно в ходе деформации наблюдается протекание процессов возврата, но точнее будет использовать термин «динамический возврат».

Полное восстановление свойств на стадии возврата до свойств отожженного металла происходит лишь в тех случаях, когда деформация ограничивается легким скольжением в одной системе.