Антифазные границы

Характерная особенность пластической деформации упорядоченных сплавов — наличие на границе упорядоченных и неупорядоченных областей так называемых сверхструктурных дислокаций, представляющих собой две обычные дислокации, связанные между собой анти-фазной границей (рис. 263). Наличие сверхструктурных дислокаций было установлено экспериментально. Ширина антифазной границы определяется упругим отталкиванием дислокаций одного знака, окаймляющих антифазную границу. [c.494]

Прочность сложных никелевых суперсплавов можно проанализировать в терминах основных механизмов упрочнения. Это механизмы, которые действуют в двойных сплавах системы никель-алюминий, но изменены разделением легирующих элементов между у- и у -фазами для воздействия на кинетику укрупнения выделений, энергию антифазных границ и размерное несоответствие. [c.124]

Низкотемпературная прочность. Растворяемые добавки обеспечивают большое размерное несоответствие решеток и несоответствие упругих модулей, возникновение ближнего порядка, понижение энергии дефектов упаковки. Преципитаты когерентны матрице, присутствуют в виде крупных частиц, обладают высокой энергией антифазных границ и большим размерным несоответствием по отношению к решетке матрицы. Размер зерен малый. [c.124]

Старение по g -фазе. Упорядоченная у -фаза со структурой г.ц.к. (Llj) выделяется преимущественно в сплавах А-286 и 901. По аналогии со сплавами на никелевой основе можно связать прочность железоникелевых сплавов с несколькими (не обязательно аддитивными) эффектами. К их числу отнесем энергию антифазных границ и дефектов упаковки в у -фазе, прочность, когерентные искажения и объемную долю (1 /у/) У -фазы, размер частиц у -фазы, различие модулей упругости между фазами у и у. Поговорим немного об этих эффектах. [c.222]

Для железоникелевых сплавов типа А-286 было показано, что при постоянном значении V/y, прочность возрастает с ростом размера частиц у -фазы, пока старение не достигнет своего пика. В таком режиме упрочнение контролируется перерезанием выделившихся частиц парными дислокациями, которые при этом приводят попеременно к созданию и аннигиляции антифазной границы в у -фазе. Это можно видеть на 222 [c.222]

Улучшения прочностных характеристик суперсплавов для обычных отливок достигали, увеличив объемную долю выделений у -фазы примерно до 60%. Дальнейшее увеличение содержания у -фазы оказалось менее эффективным, ибо, достигнув уровня в 70%, столкнулись с проблемой у -фаза из упрочняющей фазы превращалась в матрицу, и это приводило к ухудшению свойств сплавов. Новое повышение сопротивления ползучести наступило с появлением сплавов для монокристаллических отливок, в которых доступное количество у -фазы использовано более эффективно за счет более равномерного распределения фазы и повышения ее температуры сольвус. Повысили и прочность у -фазы, легировав сплав добавками тугоплавких элементов, которые, по-видимому, повышают энергию антифазных границ. Обнаружили, что Та, W и Re с их более высокими, чем у Nb, V и Мо, точками плавления являются и более эффективными упрочняющими добавка--ми. По экономическим соображениям в суперсплавы обычно не [c.260]

Количественной характеристикой антифазной границы является вектор сдвига R, на который надо переместить упорядоченный домен, находящийся по одну сторону границы, чтобы он полностью совпал с доменом, лежащим по другую сторону границы. Как и вектор Бюргерса дислокации, антифазный вектор — инвариантный параметр. Он определяет энергию антифазной границы и характеризует ее тип. Вектор сдвига соответствует полному вектору трансляции в неупорядоченной решетке и характеризует сдвиг между различными подрешетками, на которые разделяется кристалл при переходе в упорядоченное состояние. [c.253]

Способы повышения прочности деформационное упрочнение (наклеп) упрочнение при образовании твердого раствора упорядочение (образование антифазных границ) создание мелкозернистой структуры старение (выделение вторых фаз) создание композитных материалов создание благоприятных (сжимающих) поверхностных остаточных напряжений образование субструктуры увеличение плотности дислокаций, например в результате фазового наклепа, и др. [c.106]

Упрочнение жаропрочных сплавов при выделении у фа зы объясняется образованием антифазных границ, которые препятствуют прохождению дислокаций Считается также, [c.327]

Упорядочение. При исследовании упорядоченных сплавов можно получить инфор.ма-цию о структурном типе упорядочения (в том числе в разбавленных твердых растворах внедрения), о взаимном расположении упорядоченных и неупорядоченных областей, их форме, особенностях дефектов решетки, доменной структуре упорядочения и др. Специфический дифракционный контраст на изображениях упорядоченных структур связан с возникновением сверхструктурных отражений и с наличием в структуре антифазных доменов, разделенных антифазными границами (АФГ). Поскольку интенсивность сверхструктурных рефлексов пропорциональна степени дальнего порядка, по контрасту на темнопольных изображениях в сверхструктурных отражениях при определенных условиях можно судить о степени упорядочения. Наличие контраста на [c.57]

Однако основной фактор, влияющий на высокую жаропрочность, сплавов,— это дисперсионное твердение за счет выделения при старении после закалки частиц -фазы. При этом когерентность решетки частиц 7-фазы и матрицы сохраняется до высоких температур и приводит к появлению значительных упругих напряжений, препятствующих перемещению дислокаций, а также задержке укрупнения частиц. Упорядочение у -фазы способствует дополнительному упрочнению, затрудняя перерезание частиц дислокациями, вследствие повышенной энергии возникающих антифазных границ. Жаропрочные свойства никелевых сплавов зависят от размера зерен влияние увеличения размера зерен на повышение долговечности и сопротивление ползучести — надежно установленный факт. В последнее время большое внимание уделяется исследованиям влияния границ зерен матрицы на жаропрочность сплавов. Установлено [352], что малые добавки бора могут увеличивать долговечность в 13 раз, а длительную прочность — до 2 раз. Такое влия- [c.229]

Обычно для удобства делают допущение, что состояние дальнего порядка включает корреляции на бесконечные расстояния. Однако на практике корреляция не простирается дальше пределов, устанавливаемых границами зерен, дефектами в кристаллах или антифазными границами, что будет рассмотрено ниже. Следовательно, корреляционные функции будут действительно уменьшаться с увеличением полуширины среднего размера областей совершенной структуры. [c.372]

Пояснения к рис. 1.251 (модельное представление) [13] в, упорядоченных частицах (областях) образованная дислокацией 1 антифазная граница устраняется дислокацией 2. Остающаяся (между частицами) антифазная граница между дислокациями 1 [c.107]

Упрочнение сплава и снижение пластичности при упорядочении происходят из-за торможения дислокаций вследствие образования антифазных границ. При упорядочении происходит искажение матричной кристаллической структуры. Например, при упорядочении в системе Аи—Си упорядоченные объемы обладают тетрагональной г. ц. к. решеткой по сравнению с г. ц. к. решеткой матрицы. Возникающие при этом напряжения дополнительно тормозят движение дислокаций. В том случае, когда решетки матрицы и сверхструктуры одинаковы, напряжения могут возникать вследствие изменений только в периодах решетки неупорядоченных и упорядоченных объемов (FeNia в системе Fe—Ni). [c.494]

В работе [3] сообщается о существовании двух новых длиннопериодных структур с антифазными границами на основе исходной решетки твердого раствора Pt, установленными методами высокоразрешающей электронной микроскопии. [c.67]

В табл. 3.3 приведены различные модели высокотемпературного упрочнения, которые, по-видимому, могут быть непосредственно отнесены к суперсплавам с аустенитной структурой. Для твердых растворов критическими параметрами являются содержание растворенного элемента и различия в упругих модулях и атомных радиусах растворенного элемента и матрицы. Выделение при старении когерентных частиц с упорядоченной решеткой дает мощный прирост прочности аустенитной матрице на железной и никелевой основе. Однако для сплавов на основе кобальта реализовать такой механизм упрочнения не удается. К числу характеристических параметров преципитата следует отнести объемную долю, радиус и энергию антифазных границ. В некоторых случаях важное место отводят и размерному несоответствию решетки фазы решетке матрицы, особенно когда оно достигает или превышает 1 %. Этот параметр контролирует прочность сплавов IN-718 и IN-9Q1, упрочняемых вследствие размерного несоответствия решеток матрицы и фазы (NijNb). Отмечено [48], что применительно к невысоким температурам, когда [c.121]

Движение дислокаций в упорядоченном твердом растворе. Упрочнение в твердом растворе обычно рассматривается для случая полностью неупорядоченного сплава. Когда в решетке существует преимущественное расположение атомов (ближний или дальний порядок), это приводит к дополнительному упрочнению, т. е. для движения дислокаций нужна дополнительная энергия. В случае упорядоченных твердых растворов ( uaAu, NiaMn) появление краевой дислокации приводит к нарушению полной степени упорядочения, образуется граница антифазного домена, такая граница имеет характеристическую энергию, зависящую от степени упорядочения решетки. Сохранение в этом случае дальнего порядка возможно, если в решетке будут существовать пары дислокаций. Такая дислокация восстанавливает первоначальное расположение атомов. Поэтому полная дислокация в упорядоченной решетке состоит из двух обычных дислокаций, соединенных антифазной границей (А. Ф. Г.) — такая дислокация называется сверхструктурной (рис. 133). Для ее движения необходимо дополнительное напряжение. [c.304]

С этой точки зрения представляет интерес рассмотрение (Гилман) причины изменения напряжений течения в зависимости от структуры применительно к никелевому сплаву MARM-200 с высоким содержанием ( -бО /о) упрочняющей фазы NisAl. Учитывалась различная скорость движения дислокаций в матрице, в упрочняющей упорядоченной фазе и на границе между ними. Если сплав содержат когерентные частицы упорядоченной фазы, то дислокации перемещаются парами. Поскольку на создание антифазной границы надо затратить усилие, вход в нее дислокаций затрудняется. [c.395]

Другие структурные аспекты материалов с памятью формы рассмотрены в [40 - 08]. В качестве структурных ансамблей исследуются двойники, трехмерные сетки частичных дислокаций с дефектами упаковки между ними и трехмерные сетки парных сверхдислокаций, соединенных антифазными границами. В работе [407] проводится аналогия между сплавами с памятью формы и полимерами, обладающими памятью формы. В полимерах роль таких ансамблей выполняют цепи из мономерных молекулярных единиц. Степень восстановления формы в полимерах определяется степенью порядка таких цепей и их протяженностью. Стабильность ансамбля как в сплавах, так и в полимерах зависит от взаимодействия конкурирующих факторов — полей упругих напряжений от дефектов решетки и процесса релаксации напряжений, сопровождающего мартенситное превращение. [c.251]

Механизм диссипации энергии деформируемых упорядоченных сплавов при переходе через порог упругости связан с движением сверхдислокаций. Это предопределяется исходной структурой упорядоченных сплавов, обладающих сверхструктурой. Ответственным за образование сверхдислокаций в упорядоченных сплавах является особый тип дефекта — антифазные границы. Механизм их образования следующий. Антифазные границы — это плоские дефекты при упорядочении, как правило, возрастает период идентичности в направлении вектора сдвИга. Поэтому при движении дислокации с обычным вектором Бюргерса за ней остается полоска антифазной границы из-за неполного, с точки зрения идеальной сверхструктуры, сдвига одной части кристалла относительно другой. В результате в плоскости границы образуются пары из одинаковых соседств атомов, которые отсутствуют в теле упорядоченного домена. [c.253]

Ансамбль дислокаций, способный двигаться в упорядоченной решетке без изменения характера расположения атомов в плоскости скольжения, называют сверхструктурной дислокацией (сверхдислокацией). Она состоит из группы (двух и более) близкорасположенных одноименных дислокаций, соединенных между собой полосками антифазных границ (рис. 152). [c.253]

Антифазная граница. Возникает в упоря- [c.23]

Решению (6) соответствует периодическая антифазная граница. При этом малость амплитуды или степени дальнего порядка, связанная с нелившицевой звездой, является экспериментально установленным фактом. Решение (6) может определять не только функцию расиределения атомов по узлам, но и функцию распределения по узлам вакансий, определяя при этом вакансионное упорядо чение . - [c.13]

Другим существенным ограничением является то обстоятельство, что мы исследовали пространственно однородные системы, хотя в случае сохраняющегося параметра порядка в ходе фазового перехода всегда образуется неоднородная структура [8, 9]. При этом следует разделять два принципиально разных режима — бинодальный и спинодальный. В термодинамических системах первый отвечает закритической области температур, второй — подкритической. Переход между ними представляет потерю эргодичности стохастической системы в бинодальной области, связанную с появлением резких межфазных (антифазных) границ [21]. В спинодальной области, где координатная зависимость параметров системы является плавной, ее учет не вызывает особых затруднений. Действительно, если перейти из координатного представления в волновое, то оказывается достаточным ввести в затравочные времена релаксации множители (1+ к ), зависимые от волнового вектора к, где — корреляционная длина, отвечающая данному параметру. В бинодальной области кроме появляются дополнительные масштабы Ь, характеризующие макроструктуру, и ситуация намного усложняется [8, 9]. Ее рассмотрение представляет отдельную задачу. [c.47]

Дополнительные сведения о сверхструктуре usPd в отношении антифазных границ приведены в работе [2]. Данные, опубликованные М. Хансеном и К- Андерко (см. т. П [25]), с большими подробностями приведены в работе [3]. [c.385]

Поверхностные (двумерные) дефекты, имеющие в двух измерениях размеры, во много раз превышающие параметр решетки, а в третьем - несколько параметров. К поверхностным дефектам относятся границы между зернами (большеугловые) и субзернами малоугло-, вые), дефекты упаковки, границы двойников и доменов, антифазные границы, поверхность кристалла. [c.35]

Для большинства реальных сплавов типично перераспределение атомов в масштабах порядка межатомных расстояний, которое приводит к появлению упорядоченной фазы. В этой фазе атомные позиции становятся неэквивалентными для заполнения атомами разного сорта кристаллическая решетка неупорядоченной фазы распадается на несколько подрешеток. В каждой из подрешеток концентрация отличается от средней по сплаву, т. е. каждая подрешетка обогащена по ка-кому-то из компонентов относительно средней доли данного компонента в сплаве. В результате симметрия кристаллической решетки понижается, а размер ее элементарной ячейки увеличивается. Например, при высоких температурах сплав Си2п имеет неупорядоченную ОЦК-структуру (рис. 1.30, а), в которой вероятности заполнения атомами Си (или п) всех узлов одинаковы. При понижении температуры ниже температуры упорядочения вероятности заполнения атомами Си двух подрешеток (соответствующих вершинам и центрам кубов (рис. 1.30, б)), становятся разными. В каждой упорядоченной области атомы Си преимущественно заполняют одну или другую из этих подрешеток. Такие упорядоченные области называются анти-фазными доменами (АФД), а границы между ними - антифазными границами (АФГ). Для упорядоченных растворов используется также термин сверхструктура. [c.62]

Двухмерными, или поверхностными, Д. являются дефекты упаковки, границы двойников (см. Двойиикова-ние) и зёрен (см. Межаёреи-иые границы), антифазные и межфазные границы в сплавах, сама поверхность кристалла. Поверхностные Д., обрывающиеся внутри кристалла, ограничены полными или частичными дислокациями либо дисклниациями. Трёхмерными, или объёмными, Д. являются поры, трещины, включения др. фаз, тетраэдры из Д. упаковки. [c.595]

Упрочнение в твердых растворах возможно также в результате упорядочения. Сначала образуется антифазная (межфазная) граница, а затем сверхдислокации, которые, переходя в соседнюю систему скольжения, препятствуют перемещению других дислокаций. [c.96]

Возможен и другой механизм формирования наноструктуры. Первый род фазового превраш ения беспорядок-порядок приводит к образованию доменов упорядоченной фазы, между которыми вследствие несостыковки атомной структуры анти-фазных доменов возникают напряжения. Напряжения со временем приводят к растрескиванию зерен исходной неупорядоченной фазы по границам антифазных доменов упорядоченной фазы. [c.63]

С помощью термодинамики ) можно показать, что упорядоченное расположение атомов отличается более низкой внутренней энергией по сравнению с неупорядоченным, в особенности если распределение атомов по определенным узлам кристаллической решетки происходит при сравнительно низкой температуре, когда энтропия, связанная с неупорядоченностью, играет менее-существенную роль. Условие совершенного порядка, согласно которому два атома одного сорта не могут быть блин айшими соседями в кристаллической структуре, достижимо только в совершенных монокристаллах с простой металлической решеткой, имеющих состав, отвечающий строго определенному соотношению атомов, например АВ, АВа, АВз и т. п. В действительности же наличие различных несовершенств и границ зерен в большинстве случаев практически исключает такую возможность. Кроме того, известно, что упорядоченный твердый раствор может состоять из отдельных доменов, канедый из которых является идеально упорядоченным, однако относительно друг друга они оказываются разориентированными. Это приводит к увеличению числа контактов между атомами одного сорта по границам доменов. Упорядоченные домены иногда называют антифазными, и, как правило, их число весьма велико в пределах каждого зерна материала. С развитием техники электронной микроскопии наличие анти- [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...