Samenvatting Materiaalkunde HS5: herkristalisatie

Hoofdstuk 5: Rekristallisaties
Een verschijnsel van kiemvorming en groei in vaste toestandxmms

5.1) Rekristallisatie door omzettingen van het kristalrooster

Allotrope transformaties bij Fe
-> het voorkomen van meer dan één vorm:

-  -> KRC -> nieuwe fase
-  -> KVC  910C
-  -> KRC  1400C

 : nieuwe kiemen worden gevormd + groeien verder
-> op plaatsen waar de originele rooster structuur
verstoord is. vb. dislocaties,...

V =1C−
enkelvoudig materiaal: C = 1 en  = 2 bij 1400C en 910C

V =11− 2=0

De atomen moeten een beetje van elkaar wijzigen.
-> klein beetje op schuiven.

Angstörm = Å = 0,1 nm

Praktische toepassingen:
korrelverfijnend effect, Fe juist boven 910C: KRC -> KVC: korrel verfijning
bij de daaropvolgende afkoeling: tweede korrelverfijning
=> dubbele korrelverfijning door allotrope transformatie

5.2) Rekristallisatie zonder omzetting

binnen een zelfde kristallijne structuur

voor na

->

binnen eenzelfde vaste fase

->
zelfde

5.2.1) Korrelgroei – kleine bollen korrels verdwijnen

T T R

T R =0,4 ...0,5 T SM (K) voldoende tijd nodig!


De korrelgroeien verschuiven:

– de ene verdwijnt
– de andere wordt groter

Korrelgroei niet goed voor mechanische eigenschappen en word tegen gegaan door

Materialenleer – H5 – Rekristallisaties (1/3)

, een andere vaste fase in te brengen.

5.2.2) Zachtgloeien

korrels gestrekt => energieinhoud van korrelgenzen verhoogd

KV: T T R
WV: T T R

KV: zeer veel dislocaties => lopen vast in korrelgrenzen, plaatsen van
verhoogde energieinhoud fungeren als kiemen voor een nieuwe
korrelstructuur, wachten op gunstige omstandigheden.

T T R : zacht gloeien die kiemen krijgen E bij
-> zetten samen zich om tot andere korrel (zelfde rooster!)
# kiemen %KV

A0 – Ai
% KV = . 100
A0

- Koudvervormde structuur: dislocaties vastgelopen in korrelgrenzen => fungeren
als kiemen.

- Meer kiemen dan oorspronkelijke korrels (bij veel koudvervorming)
=> zacht gegloeide structuur bezit kleinere korrel.

na rekristallisatie materiaal terug zacht.

5.2.3) Rekristallisatie bij warmvervorming van metalen

Plastische vervorming boven TR => glijding van de dislocaties die vastlopen in de|
korrelgrensen en korrels gestrekt.

=> vastgelopen fouten fungeren direct als kiemen voor rekristallisatie die
ogenblikkelijk gebeurt.

Best niet al te hoge termperatuur:
afkoelende materiaal voldoende lang boven TR voor volledige rekristalliatie
=> fijn korrelige structuur

Te hoge temperatuur of te lange verblijftijd:
na rekristallisatie ook korrelgroei

Sommige materialen kunnen niet warmvervormd worden zonder te scheuren:
warm bros

Verband warmvervorming en kruip/relocatie:

– TR is temperatuur-grens waarboven vervormde uitgestrekte korrels spontaan
rekristalliseren tot polygonale structuur.

– Herschikking pas na  = vl
=> boven TR herschikking spontaan vl = 0

– Factor tijd: belangrijk
Macroscopisch waargenomen strekgrens wordt 0 na lange tijd.




Materialenleer – H5 – Rekristallisaties (2/3)