Grain growth in metals

材料科学 晶粒生长 热力学 晶界扩散系数 晶界 粒度 表面能 等温过程 物理 结晶学 几何学 矿物学 冶金 数学 微观结构 化学
作者
P. Feltham
出处
期刊:Acta Metallurgica [University of Toronto Press]
卷期号:5 (2): 97-105 被引量:396
标识
DOI:10.1016/0001-6160(57)90136-0
摘要

The sizes and shapes of grains in annealed metals, characterised respectively by the grain diameters and the interfacial angles, are shown to be lognormally distributed in planar sections as well as in space. The similarity of the size and shape distributions facilitates the treatment of grain growth as a univariant statistical problem in which the mean rate of growth of the grains is obtained as the resultant of the surface tension-controlled rate of growth of the individual grains in the distribution. The most probable initial and instantaneous grain diameters D0∗ and D∗, which have approximately the same respective values whether referred to planar or spatial distributions, are then found to be related to the time of isothermal growth t by the equation (D∗)2 − (D0∗2 = (λVaσh)t exp (−HkT), where λ is a numerical constant of order unity, V the volume per atom, a the lattice spacing, σ the specific grain-boundary energy, h Plank's constant, and H the activation energy for grain-boundary self-diffusion. Agreement with experimental results is good. L'auteur montre que les formes et tailles des grains de métaux recuits, caractérisées respectivement par les angles à l'interface et les diamètres des grains, sont distribuées de façon simplement logarithmique aussi bien dans des sections planes que dans l'espace. Cette similitude de la distribution des formes et des tailles facilite le traitement de la croissance comme un problème statistique univariant où la vitesse moyenne de croissance est la résultante de la vitesse de croissance individuelle, contrôlée par mesure de la tension superficielle des grains dans la distribution. Les diamètres des grains les plus probables (D∗) et instantané (D0∗), qui ont d'ailleurs approximativement les mêmes valeurs respectives pour les distributions planes ou spatiales, sont liés au temps de croissance isotherme t par l'équation (D∗)2−(D0∗)2 = (λVaσh)t exp (−HkT, où λ est la constante numérique d'unité d'ordre, V le volume atomique, a la constante du réseau, σ l'énergie spécifique de la frontière, h la constante de Planck et H l'énergie d'activation pour l'auto-diffusion de la frontière granulaire. L'accord entre cette formule et les résultats expérimentaux est bon. Es wird gezeigt, dass Grosse und Form der Körner in ausgéglühten Metallen, charakterisiert durch die Korndurchmesser und die Korngrenzwinkel, sowohl in ebenen Schnitten als auch bezüglich ihrer räumlichen Verteilung erne Normalverteilung mit logarithmischem Argument aufweisen. Die Ähnlichkeit der Grössen- und Form-Verteilung erleichtert die Behandlung des Kornwachstums als statistisches Problem mit nur einer Variablen, bei dem man die mittlere Wachstumsgeschwindigkeit der Körner als Resultierende aus der durch die Oberflächenspannung bestimmten Wachstumsgeschwindigkeit der einzelnen Körner innerhalb der Verteilung erhält. Man findet dann, dass die wahrscheinlichsten Werte für die Korndurchmesser D0∗ und D∗ (D0∗ Anfangswert, D∗ laufender Wert), die näherungsweise unabhängig davon sein dürften, ob man sie auf erne ebene oder auf eine räumliche Verteilung bezieht, mit der Zeit t durch die Gleichung (D∗)2 − (D0∗)2 = (solλVaσh)t exp (−HkT) verknüpft sind; dabei bedeuten λ eine numerische Konstante von der Grössenordnung Eins, V das Volumen pro Atom, a die Gitterkonstante, σ die spezifische Korngrenzenergie, h die Plancksche Konstante und H die Aktivierungs-energie der Korngrenzen-Selbstdiffusion. Die Übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen ist gut.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
Hello应助飘渺松鼠采纳,获得10
4秒前
喜悦发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
默成发布了新的文献求助10
6秒前
传奇3应助行楽采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
忐忑的鞅完成签到,获得积分20
8秒前
所所应助海藻采纳,获得10
9秒前
现实的瑛发布了新的文献求助10
9秒前
粥粥发布了新的文献求助10
9秒前
酷炫的书本完成签到 ,获得积分10
9秒前
烟花应助cijing采纳,获得10
10秒前
10秒前
远远远远发布了新的文献求助10
11秒前
喜悦完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
科研通AI6.4应助阿梨采纳,获得10
14秒前
上官若男应助jaezhang采纳,获得10
15秒前
15秒前
橙子完成签到,获得积分20
15秒前
栗子发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
快乐随心完成签到 ,获得积分10
16秒前
打打应助光暗影采纳,获得10
17秒前
17秒前
19秒前
19秒前
元锦程发布了新的文献求助10
19秒前
海藻发布了新的文献求助10
21秒前
完美世界应助如绿豆冰采纳,获得10
21秒前
22秒前
23秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7765000
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9309358
关于积分的说明 20310654
捐赠科研通 7349841
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3314708
关于科研通互助平台的介绍 2464103
邀请新用户注册赠送积分活动 2329140