Дефекты кристаллической

Усовершенствование рентгеноструктурного анализа позволяет изучать и дефекты кристаллического строения. Ширина (размытость) рентгеновских линий свидетельствует о степени несовершенств кристаллического строения. В частности, суммарная плотность дислокаций пропорциональна ширине линий [c.36]

Границы зерен являются участками, в которых диффузионные процессы облегчены ввиду наличия в этих местах дефектов кристаллического строения. Если растворимость диффундирующего вещества в металле мала, то часто наблюдается преимущественная диффузия по границам зерен. В случае значительной растворимости диффундирующего элемента в основном металле роль пограничных слоев повышенной растворимости уменьшается. В момент фазовых превращений диффузия протекает быстрее. [c.323]

При пластической деформации в металле образуются, перемещаются и взаимодействуют с другими дефектами кристаллического строения линейные несовершенства (дислокации). [c.81]

Повышение сопротивления движению дислокаций приводит к увеличению прочности металла. Этого достигают введением в металлы специальных примесей, термической обработкой, наклепом и т. п. В настоящее время сделаны первые шаги по созданию металлов, не имеющих дефектов кристаллической решетки. Получены бездислокационные нитевидные металлические кристаллы ( усш), обладающие очень высокой прочностью, приближающейся к теоретической. [c.107]

Вокруг дефектов кристаллической решетки, в частности вокруг дислокации, наблюдаются атмосферы из растворенных атомов. Концентрация их по сравнению со средним содержанием может быть, подсчитана так [c.464]

С повышением температуры и увеличением времени выдержки концентрация примесей в самом зерне стремится к выравниванию чем больше несоответствие растворенного элемента в решетке растворителя, тем больше Q и тем вероятнее процесс диффузии его к границе зерна либо в область физических дефектов кристаллической решетки. Поэтому примеси, сильно искажающие решетку маточного раствора, будут интенсивно стремиться к границам зерна и обогащать ее, влияя тем самым на механические и физико-химические свойства сплава. [c.464]

Дефекты кристаллической решетки в металлах при сварке [c.467]

ПОНЯТИЕ О ДЕФЕКТАХ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ [c.467]

В процессе кристаллизации в твердом металле возникают дефекты кристаллического строения. Закономерность строения кристаллической решетки нарушается наличием несовершенств. Несовершенства кристаллического строения вызывают большие флуктуации внутренней энергии, влияют на прочность, пластичность, деформационную способность металлов, их коррозионную стойкость, склонность к хрупким разрушениям, на технологи--ческую прочность при сварке. [c.467]

Рис. 12.34. Точечные дефекты кристаллической решетки а — незаполненный узел (вакансия) б — атом внедрения в — замещенный атом

Дислокации представляют собой дефекты кристаллического строения, вызывающие нарушения правильного расположения атомов на расстояниях, значительно больших, чем постоянная решетки. Они возникают случайно при росте кристалла и термодинамически неравновесны. Причинами образования дислокаций могут быть также конденсация вакансий, скопление примесей, действие высоких напряжений. Процесс преобразования скоплений точечных дефектов в линейные идет с уменьшением свободной энергии кристалла. [c.470]

Процесс сварки сопровождается интенсивным термодеформационным воздействием на металл. Высокие температуры нагрева, неравновесные условия кристаллизации шва, высоко- и низкотемпературная пластическая деформация, значительная химическая неоднородность металла шва оказывают большое влияние на образование и перераспределение дефектов кристаллического строения в шве и зоне термического влияния. [c.473]

В ЗТВ в процессе нагрева и охлаждения при сварке, а также в шве при охлаждении получают развитие целый ряд фазовых структурных превращений. Под фазовыми превращениями (переходами I рода) понимают превращения с образованием новых фаз, отличающихся от исходных атомно-кристаллическим строением, часто составом, свойствами, и разграниченных с ними поверхностями раздела (межфазными границами). При образовании новой фазы в ее объеме меняется свободная энергия, скачкообразно изменяются энтропия, теплосодержание и в момент превращения теплоемкость стремится к бесконечности. В связи с этим фазовое превращение сопровождается выделением или. поглощением теплоты. При структурных превращениях (переходах FI рода) происходит перераспределение дефектов кристаллической решетки, легирующих элементов и примесей и изменение субструктуры существующих фаз. Структурные превращения сопровождаются плавным изменением свободной энергии, энтропии и теплосодержания, скачкообразным — теплоемкости, и не сопровождаются выделением теплоты. [c.491]

Кинетика выделения фаз при распаде твердых растворов. Распад с выделением фаз происходит по механизму образования и роста зародышей в соответствии с общими закономерностями этого механизма. Помимо затрат выделившейся объемной свободной энергии на приращение поверхностной энергии и компенсацию энергии упругих деформаций, образование зародышей тормозится еще и необходимостью больших флуктуаций концентрации. Поэтому для начала распада требуются большие степени переохлаждения (пересыщения) и длительные выдержки при соответствующих температурах. В то же время при данных температурах должны заметно развиваться процессы диффузии растворенных компонентов. Общая скорость образования новой фазы в зависимости от степени переохлаждения описывается кривой с максимумом. Чем больше степень переохлаждения, тем меньшие размеры имеют устойчивые зародыши, способные к росту. В координатах температура — время процесс описывается С-образной кривой. В реальных металлах возникновение зародышей облегчается наличием дефектов кристаллического строения. [c.497]

При нагреве и охлаждении в металлах происходят следующие основные структурные превращения 1) образование границ зерен 2) выравнивание границ зерен и их рост 3) перераспределение химических элементов 4) коагуляция и сфероидизация фаз 5) изменение плотности и перераспределение дефектов кристаллической решетки. [c.501]

Перераспределение примесей и легирующих элементов в сплавах происходит в период их пребывания в температурных областях, когда существует заметная диффузионная подвижность этих элементов. При этом возможны два противоположных процесса выравнивание концентрации элементов по объему — гомогенизация, или их накопление на отдельных структурных составляющих, границах зерен и скоплениях дефектов кристаллической решетки — сегрегация. [c.507]

Изменение плотности и перераспределение дефектов кристаллической решетки — процессы, которые протекают в металле, находящемся в неравновесном состоянии после холодной пластической деформации или быстрого (закалочного) охлаждения с высоких температур. Холодная деформация приводит к увеличению плотности дислокаций. У отожженного поликристаллического металла плотность дислокаций 10 ... 10 см , а после значительной деформации — 10"...Ю см . Дислокации образуют замкнутые сплетения, которые разделяют металл на отдельные ячейки размером порядка одного микрометра. Внутри ячеек плотность дислокации сравнительно не велика. [c.509]

При нагреве металла с неравновесной концентрацией дефектов кристаллической решетки свыше температуры 0,2 Г л [c.510]

Дефекты кристаллической решетки 509 [c.552]

Главные источники АЭ - процессы пластической деформации, связанные с появлением, движением и исчезновением дефектов кристаллической решетки трещин, фазовых превращений, двойникования и скольжения. [c.256]

Прежде чем воспользоваться количественными мерами химического состава, необходимо указать вещества, которые содержит интересующая система и характеризовать единицу измерения их количеств (моль). На основании химико-аналитических данных вполне определенно можно судить о качественном и количественном элементном составе, поскольку атомы химических элементов выступают как неделимые структурные составляющие вещества при любых его химических превращениях. Однако именно из-за инвариантности элементного состава к таким превращениям количества химических элементов не всегда пригодны для выражения химического состава системы в основу модели ее внутреннего строения могут быть положены не только атомы химических элементов, но и другие структурные составляющие, такие как молекулы, ионы, электроны, комплексы, дефекты кристаллической решетки и т. п. Все эти единицы структуры будем называть составляющими веществами (кратко — составляющими). [c.16]

Все Мб оды определения фрактальной размерности, рассмотренные выше, базировались на непосредственном изучении исходной микроструктуры и измерении ее показателей. Такие структуры можно отнести к статическим. Вместе с тем, при деформации происходит самоорганизация динамических структур, обусловленная обменом системой, энергии и веществом с окружающей средой, приводящим к накоплению дефектов кристаллической решетки и, как следствие, к разрыхлению структуры. [c.99]

Необратимый разрыв межатомных связей в металлах - сложный процесс, связанный с движением, возникновением и взаимодействием различных дефектов кристаллической решетки. При разрыве связи происходит высвобождение упругой энергии, влияющей на последующие акты разрыва межатомной связи. Для необратимого разрыва межатомных связей необходимо создание т.е. накопление дефектов критической плотности в локальном объеме. [c.196]

Аморфный металл обладает рядом уникальных свойств из-за отсутствия границ зерен и дефектов кристаллического строения (например, дислокаций). Прочность их превосходит самые лучшие легированные стали ( 3000 [c.44]

Дефекты кристаллического строения [c.46]

Так как в процессе создания и эксплуатации конструкционных материалов дефекты кристаллической структуры возникают неизбежно как результат диссипации вносимой в материал энергии (см. п. 4.2), то границы представляют собой не фиксированную, а постоянно изменяющуюся фазу, в которой происходят процессы постоянного накопления дефектов и перестройки дефектной структуры материала. Это осуществляется посредством структурных фазовых переходов второго рода. Барьер энергии активации фазовых переходов преодолевается при нагружении материала в процессе эксплуатации. Кинетика фазовых переходов из одного состояния в другое и определяет свойства границ и всего материала в целом. [c.126]

Напомним, что по мере роста пластической деформации растет усилие, которое необходимо прикладывать к образцу для обеспечения дальнейшего деформирования, Рост напряжения пластического течения твердого тела по мере увеличения деформации связан с увеличением плотности дефектов в кристалле и называется механическим упрочнением или наклепом. Движение дислокаций, обусловливающее пластическое течение твердых тел, может тормозиться различными дефектами кристаллической решетки в частности, другими дислокациями и границами зерен. [c.129]

Дефекты кристаллической решетки (0-мерные) - нарушения идеальной кристаллической решетки за счет различий в заполнении отдельных узлов решетки. Основными 0-мерными дефектами являются вакансии [c.148]

В области низких температур кристаллы стехнеметрического состава стремятся к идеально упорядоченному состоянию, но часто не могут достигнуть его по кинетическим причинам. При повышении температуры отклонения от упорядоченной структуры увеличиваются, т. е. возрастает число дефектов кристаллической решетки. Самый факт существования кристаллов нестехиометри-ческого состава может быть истолкован, только если допустить в них наличие разупорядоченности. [c.35]

Электронный микроскоп позволяет подробно изучать тонкую структуру (субструктуру) металла. Одно из наиболее важных достижений электронной микроскопии — возможность прямого наблюдения дефектов кристаллической структуры. На рис. 3, в показана микроструктура, полученная в электронном MHKpo Koife. [c.13]

В любом реальном кристалле всегда имеются дефекты строения. Дефекты кристаллического строения подразделяются по геометрическим признакам на точечные (нульмерные), линейные (одномерные) и поверхностные (двумерные). [c.19]

Наиболее легко дифс1)узня протекает по поверхности и границам зерен, где сосредоточещ) дефекты кристаллического строения (вакансии, дислокации и т. д.). Поэтому энергия активации диффузии по границам зерен (блоков) примерно вдвое меньше, чем в объеме, т. е. при объемной диффузии. [c.28]

Кристаллизационные трещины образуются, как правило, в сварном шве н реже в зоне полуоплавленных зерен. На рис. 12.45 представлены характерные места расположения горячих кристаллизационных трещин в сварном соединении. Подсолидусные трещины возникают в интервале температур второго минимума пластичности, расположенного ниже температуры солидуса. Сварной шов вследствие неравновесного процесса кристаллизации пересыщен дефектами кристаллической решетки, в том числе и вакансиями, которые при растяжении активно перемещаются к границам, расположенным перпендикулярно действующим усилиям. Такие скопления вакансий сильно ослабляют границы и создают предпосылки для возникновения зародышей разрушения. Необходимые условия для возникновения разрушения — межзе-ренная деформация или проскальзывание, возникающие как следствие воздействия термодеформационного цикла сварки. О наличии такого вида деформации свидетельствуют смещения кристаллизационных слоев на поверхности сварных швов (рис. 12.46). Смещения нередко сопровождаются значительной пластической деформацией в пограничных областях. Если по гра- [c.481]

Мартенсит — метастабильная фаза, для которой характерна высокая плотность дефектов кристаллической решетки, особенно дислокаций. Практически сразу после образования мартенсит начинает претерпевать превращения в направлении достижения более равновесного состояния. Этот процесс называется отпуском. Отпуск представляет собой совокупность фазовых и структурных превращений, которая включает перераспределение растворенных компонентов, распад с выделением метастабильных и стабильных фаз и перегруппировку дефектов кристаллической решетки. В зависимости от диффузионной подвижности атомов растворенного компонента отпуск может протекать при комнатной температуре и особенно ускоряется при нагреве. Отпуск возможен также в период завершения охлаждения в случае, когда скорость охлаждения замедляется. Этот процесс называется самоот-пуском. [c.496]

При сварке аустенитными сварочными материалами поил лгается предрасположенность швов к образованию горячих грещин. Они могут возникать при неблагоприятном сочетании факторов, связанных с понижением деформационной способности металла шва вследствие наличия в струюуре легкоплавких эвтектик, дефектов кристаллического строения, выделения хрупких фаз, а также под действием внутренних и внешних напряжений. Методы повышения стойкости против горячих трещин обычно сводятся к уменьшению содержания элементов, способствующих их возникновению, снижению [c.81]

Общепринятая технология сварки с подогревом приводит к образованию широких гвердых участков подкалки в около-шовных зонах с крупноигольчатой мартенситной структуро й Укрупнение зерен, наряду с сопутствующими закалочными процессами, способствует скоплению на их границах дефектов кристаллической структуры, росту внутренней энерг ии i снижению сопротивления коррозионному разрушению Структура аустенитного металла шва при этом более 1етеро-генная и вторичные избыточные фазы образуют замкнуплс цепочки. Подогрев при сварке способствует росту количества избыточных фаз в структуре металла шва. [c.150]

Иа рисунке 1.13 представлен линейный дефект кристаллической решетки - дислокации, возникающий в том случае, ес ш одна из атомных ПJЮ кo тeй при кристаллизации не заполняется полностью, а лишь частично. Эта плоскость на рисунке 1.13 обозначена HMBOJmM J , означающим краевую дислокацию, так как в данном случае дефект связан с краем этой неполной плоскости. [c.49]

Под игйствием света в кристалле бромистого серебра образуются нейтральные атомы серебра и брома, атомы серебра концентрируются вблизи дефектов кристаллической решетки и образуют там маленькие кристаллы металлического серебра. [c.305]

Проблема образования дефектов и их влияния на свойства материалов-одна из важнейших. Особенно актуален вопрос дефектообразования. Несмотря на огромное количество статей и работ, посвященных описанию дефектов и процессам их образования в кристаллах разной природы, аспектам физики твердых тел, связанных с дефектами кристаллической структуры, теория этого процесса до конца не разработана [21]. [c.50]

Как подчеркивается в [21], многообразие дефектов кристаллической структуры и причин их образования говорит о невозможности единого процесса дефектообразования дефекты образуются как в процессе роста кристаллов, так и при последующей их обработке или в результате внешних воздействий. Например, такие дефекты, как дендриты, могут возникать только в процессе к-ристаллизации, а сдвиг возникает только в процессе деформации. [c.50]

Если охватить целиком весь процесс кристаллизации, то в целом его можно охарактеризовать как уплотнение вещества под воздействием сжимающих напряжений термической природы. Вследствие этого на конечном этапе формирования кристаллически-упорядоченных областей в сплаве остается своего рода память о процессе, который привел к их возникновению. Иначе говоря, в кристаллически-упорядоченных областях структуры всегда имеются "носители памяти" - элементы, которые поддерживают остаточные сжимающие напряжения в кристаллической структуре. Они называются дис-локаг иями, и с классической точки зрения считаются дефектами кристаллической структуры. [c.97]

Таким образом, природа процесса образования поликристаплических сплавов при кристаллизации из расплава такова, что в структуре сплавов изначально закладываются элементы, являющиеся "зародышами разрушения" твердого тела, то есть области скопления различных дефектов кристаллической структуры. [c.98]

Необходимо отметить, что при переходе в более высоколежащую зону переходного слоя - в область нестехиометрии - взаимодействие дефектов кристаллической решетки со структурой составляющего данную решетку набора частиц играет роль предвестника новой фазы. Например, в решетке РеО избыточные вакансии в катионной подрешетке образуют ассоциаты дефектов - кластеры из двух вакансий в подрешетке Ре и межузельного атома Ре Когда таких кластеров становится много, то они распределяются упорядоченно [75] - в этом пределе кластеры становятся структурными элементами решетки другого соединения - Рез04, Именно в этой части дефекты решетки следует называть не вакансиями, а дефектами решетки вычитания на базе кристаллической решетки объемной фазы, либо на базе кристаллической решетки стехиометрического соединения частиц обеих граничащих фаз - в зависимости от химических свойств объемных фаз и внешних условий (температуры., давления и др.). [c.122]

Таким образом, происходит самовоспроизводящнйся (автокаталитический) процесс имеющиеся в материале несплошности и зародышевые микротрешины, содержащие в себе зачатки структуры поверхностных переходных слоев, накапливают в процессе диссипации энергии нагружения материала дефекты кристаллической структуры и достраивают таким образом структуру поверхностного переходного слоя. Окончание процесса формирования переходного слоя проявляется в качестве образования новой поверхности (трещины), а локальные напряжения в зоне формирования переходного слоя трансформируются (диссипируют) в поверхностную энергию трещины. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...