تبلور مجدد: تفاوت میان نسخه‌ها

حین تغییر شکل پلاستیک کار به عنوان انتگرال تنش و کرنش در ناحیه تغییر شکل پلاستیک بیان می‌شود . اگر چه بخش عمده این کار به گرما تبدیل می‌شود ف اما کسری از آن ( % 1-5 ) در ماده به صورت نقص ، بخصوص نابجایی باقی می‌ماند . آرایش یافتن مجدد یا حذف این نابجایی‌ها انرژی داخلی سیستم را کاهش می‌دهد و بدین ترتیب یک نیروی محرکه ترمودینامیکی برای چنین فرایندهایی وجود دارد . در دمای معتدل به دمای بالا ، مخصوصاً در موادی که خطای انباشتگی بالایی دارند ( مانند آلومینیوم و نیکل ) فرایند بازیابی به آسانی رخ می‌دهد و نابجایی‌های آزاد به آسانی آرایش خود را بازیابی می‌کنند و به صورت زیر دانه‌های احاطه شده بوسیلهٔ مرزهای کم زاویه در می آیند . نیروی محرک ، اختلاف انرژی بین ناحیه تغییر شکل یافته و ناحیه تبلور مجدد یافته‌است . ∆E می‌تواند بوسیلهبه وسیلهٔ چگالی نابجایی‌ها و اندازه زیردانه و انرژی مرز دانه تعیین شود<ref>RD Doherty (2005). "Primary Recrystallization". In RW Cahn; et al. Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Elsevier. pp. 7847–7850.</ref>

در گذشته فرض می شد که نرخ [[هسته‌زایی (شیمی)|هسته‌زایی]] دانه‌های تبلور مجدد با مدل نوسانات حرارتی که بطور موفق برای فرایندهای انجماد و رسوب‌سازی استفاده می شد ، مشخص می‌شود . در این نظریه فرض بر این است که به عنوان یک نتیجهٔ حرکت طبیعی اتم‌ها ( که با دما افزایش می یابد ) ، جوانه‌های کوچک بطور خود به خود در ماتریس به وجود می آیند . تشکیل این جوانه‌ها با یک انرژی مورد نیاز برای تشکیل یک میانجی ( مرز ) جدید و یک انرژی آزاد شده در اثر تشکیل حجم جدیدی از ماده با انرژی پایین‌تر همراه است .اگر شعاع جوانه از شعاع بحرانی بزرگتر می بود ، از نظر ترمودینامیکی پایدار محسوب میشد و می‌توانست شروع به رشد کند . مشکل اساسی این نظریه این است که انرژی ذخیره شده به سبب نابجایی‌ها خیلی کم است (J/m3 0.1-1 ) در حالیکه انرژی مرز دانه کاملاً بالاست (J/m2 0.5) . محاسبات بر اساس این مقادیر مشخص ساخت که نرخ جوانه زنی مشاهده شده بزرگتر از مقدار محاسبه شده بوسیلهبه وسیلهٔ فاکتور بزرگ و غیرممکن 1050 بود .

جهت دانه و این موضوع که در حین تغییر شکل این جهت چگونه تغییر می‌کند بر مقدار انرژی انباشتگی و در نتیجه بر سرعت تبلور مجدد تأثیر میگذارد . تحرک مرز دانه تحت تأثیر جهت آن است و بنابراین برخی از بافت‌های کریستالوگرافی نسبت به دیگری دارای سرعت رشد بیشتر هستند . اتم‌های حل شده چه نا خالصی‌ها و چه اتم‌هایی که به صورت عمدی اضافه شده‌اند تأثیر عمیقی بر سینتیک تبلور مجدد دارند . حتی یک غلظت جزئی ممکن است تأثیر مهمی داشته باشد ، به‌طور مثال 0.004% آهن دمای تبلور مجدد را حدود 100 درجه بالا میبرد<ref name="FJ Humphreys 2004"/> درحالدر حال حاضر مشخص نیست که این اثر اصولاً باعث کاهش جوانه زنی شده یا تحرک مرزدانه را برای رشد کاهش می‌دهد .