Собирательная рекристаллизация

По окончании первичной рекристаллизации, когда исчезают деформированные зерна, энергия Гиббса сильно понижена, однако структура остается нестабильной из-за развитой поверхности границ рекристаллизованных зерен и неуравновешенности поверхностного натяжения на этих границах.

В реальном металле при первичной рекристаллизации зерна приходят в соприкосновение между собой в разные моменты времени в разных точках своей поверхности и по окончании первичной рекристаллизации они имеют неправильную форму, разные размеры и разное число граней. В плоской модели такие зерна изображаются многоугольниками с разным числом сторон, например 3, 4, 6, 10, 50 и т.д. (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Плоская модель строения металла из зерен с разным числом границ

В плоской модели зеренной структуры поликристалла зерна с числом сторон больше шести должны укрупняться, а с числом сторон меньше шести — «поедаться» соседями. В реальном металле зерно с одной стороны имеет вогнутую поверхность и растет за счет соседа, а с другого края оно может иметь выпуклую поверхность и само поглощаться соседом. В целом же средний размер зерен возрастает. Рост одних рекристаллизованных зерен за счет соседних рекристаллизованных зерен путем миграции высокоугловых границ называют собирательной рекристаллизацией

Термодинамическим стимулом собирательной рекристаллизации является зернограничная энергия, а обязательным условием ее развития — неуравновешенность поверхностного натяжения, стремящегося выпрямить искривленные границы и создать равновесную конфигурацию границ в тройных стыках.