Падчас працэсу кальцынацыі мікраскапічны механізм, з дапамогай якога «перагаранне» прыводзіць да зніжэння сапраўднай шчыльнасці, у першую чаргу звязаны з акісленнем або плаўленнем межаў зерняў, анамальным ростам зерняў і структурнымі пашкоджаннямі, як падрабязна прааналізавана ніжэй:
- Акісленне або плаўленне па межах зерняў: страта трываласці міжкрышталічнай сувязі
Утварэнне лёгкаплавкіх эўтэктычных фаз: калі тэмпература кальцынацыі перавышае тэмпературу плаўлення лёгкаплавкіх эўтэктык у матэрыяле, эўтэктычная структура на межах зерняў пераважна плавіцца, утвараючы вадкую фазу. Напрыклад, у алюмініевых сплавах могуць утварацца пераплаўленыя сферы або трохкутныя пераплаўленыя зоны, у той час як у вугляродзістых сталях можа адбывацца акісленне па межах зерняў або лакалізаванае плаўленне.
Пранікненне акісляльных газаў: пры высокіх тэмпературах акісляльныя газы (напрыклад, кісларод) дыфузіруюць да межаў зерняў і рэагуюць з элементамі ў матэрыяле, утвараючы аксіды. Гэтыя аксіды яшчэ больш аслабляюць трываласць міжзерневай сувязі, што прыводзіць да падзелу зерняў.
Структурныя пашкоджанні: пасля плаўлення або акіслення межаў зерняў трываласць міжкрышталічнай сувязі значна зніжаецца, што прыводзіць да ўтварэння мікратрэшчынаў або пор у матэрыяле. Гэта зніжае эфектыўную масу на адзінку аб'ёму, што прыводзіць да зніжэння сапраўднай шчыльнасці. - Анамальны рост зерня: павелічэнне ўнутраных дэфектаў
Звужэнне зерня з-за перагрэву: перапальванне часта суправаджаецца перагрэвам, пры якім празмерна высокія тэмпературы нагрэву або працяглы час вытрымкі выклікаюць хуткі рост зерняў аўстэніту. Напрыклад, вугляродзістыя сталі могуць развіваць структуры Відманштэта пасля перапалу, у той час як інструментальныя сталі могуць утвараць ледэбурыт, падобны на рыбную косць.
Павелічэнне ўнутраных дэфектаў: буйныя зярняты могуць утрымліваць больш дэфектаў, такіх як дыслакацыі і вакансіі, якія зніжаюць шчыльнасць матэрыялу. Акрамя таго, падчас росту зярнят могуць утварацца газавыя поры або мікратрэшчыны, што яшчэ больш зніжае масу на адзінку аб'ёму.
Зніжэнне эфектыўнай масы: анамальны рост зерняў прыводзіць да друзлай унутранай структуры матэрыялу, што зніжае эфектыўную масу на адзінку аб'ёму і, такім чынам, прыводзіць да зніжэння сапраўднай шчыльнасці. - Мікраструктурныя пашкоджанні: пагаршэнне ўласцівасцей матэрыялу
Пераплаўленыя сферы і трохкутныя пераплаўленыя зоны: у алюмініевых сплавах і іншых матэрыялах празмернае перапальванне можа прывесці да ўтварэння пераплаўленых сфер або трохкутных пераплаўленых зон на межах зерняў. Наяўнасць гэтых абласцей парушае бесперапыннасць матэрыялу і павялічвае парыстасць.
Пашырэнне межаў зерняў і мікратрэшчыны: пасля перагарання межы зерняў могуць пашырыцца з-за акіслення або плаўлення, што суправаджаецца ўтварэннем мікратрэшчыны. Гэтыя мікратрэшчыны могуць пранікаць праз матэрыял, што прыводзіць да зніжэння сапраўднай шчыльнасці.
Незваротнасць уласцівасцей: мікраструктурныя пашкоджанні, выкліканыя празмерным абпальваннем, звычайна незваротныя, і нават наступная тэрмічная апрацоўка можа не цалкам аднавіць першапачатковую шчыльнасць матэрыялу.
Прыклады і праверка
Перагаранне алюмініевых сплаваў: калі тэмпература награвання алюмініевых сплаваў перавышае іх нізкую эўтэктычную тэмпературу плаўлення, межы зерняў грубеюць або нават плавяцца, утвараючы пераплаўленыя сферы або трохкутныя пераплаўленыя зоны. Наяўнасць гэтых абласцей значна зніжае сапраўдную шчыльнасць матэрыялу, адначасова выклікаючы рэзкае зніжэнне механічных уласцівасцей.
Перагарванне вугляродзістых сталей: пасля перагарання ў вугляродзістых сталях могуць утварацца ўключэнні, такія як аксід жалеза або сульфід марганцу, на межах зерняў, якія аслабляюць трываласць міжзерневай сувязі і прыводзяць да аддзялення зерняў. Акрамя таго, перагаранне можа справакаваць утварэнне структур Відманштэтэна, што яшчэ больш зніжае шчыльнасць матэрыялу.
Час публікацыі: 27 красавіка 2026 г.