Дефекты кристаллического строения

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]

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]

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]

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]

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]

Реальные металлы, которые используют в качестве конструкционных материалов, состоят из большого числа кристаллов неправильной формы Эти кристаллы называют зернами или кристаллитами, а строение - поли-кристаллическим или зернистым. Существующие технологии производства металлов не позволяют получить их идеальной чистоты, поэтому реальные металлы содержат примесные атомы. Любой металл, содержащий 99,9%, -химически чистый, 99,99%,- высокочистый, 99,999%.- сверхчистый Атомы любых примесей по своим размерам и по своему строению резко отличаются от атомов основного компонента, поэтому силовое поле внутри реального металла и его строение сильно отличаются от теоретического Дефекты кристаллического строения подразделяются по геометрическим признакам на поверхностные, точечные и линейные. [c.9]

Все перечисленные дефекты кристаллического строения приводят к появлению внутренних напряжений. По величине объема, где они уравновешиваю гся,различают напряжения I, II и III рода. [c.14]

Упрочнение металла при наклепе объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, вакансий, междоузельных атомов), а также торможением дислокаций в связи с измельчением блоков и зерен, искажением кристаллической решетки В результате наклепа образуется текстура, обладающая значительной анизотропией свойств В некоторых случаях наклеп является единственным способом упрочнения металлов и сплавов, которые не упрочняются термической обработкой, например, чистые металлы, однофазные сплавы твердых растворов. [c.26]

Высокие механические характеристики нитевидных кристаллов объясняются высоким совершенством структуры таких кристаллов — отсутствием в них в заметном количестве дефектов кристаллического строения, в частности дислокаций. Это приводит к тому, что при механическом нагружении в поглощении энергии практически участвует весь объем нагруженного метал- [c.106]

Как известно, искажения кристаллической решетки вблизи дефектов кристаллического строения приводят к формированию областей сжатия и растяжения. В работе [121] подобные области наблюдались вблизи границ зерен, о чем свидетельствовали результаты измерения межплоскостных расстояний в кристаллической [c.66]

Удельное электросопротивление металлов р существенным образом зависит от концентрации дефектов кристаллического строения. Хорошо известно, что на величину р влияют точечные дефекты и дислокации. Однако влияние границ зерен на величину электросопротивления поликристаллических материалов исследовано весьма слабо. Подобные результаты могут быть получены исследованием зависимостей величины электросопротивления р от среднего размера зерен d. В обычных поликристаллах с размером зерен в десятки и сотни микрометров эффект, связанный с границами зерен, мало существен в связи с невысокой протяженностью границ зерен в структуре. С другой стороны, в случае наноструктурных металлов размер зерен становится соизмеримым с величиной свободного пробега электронов проводимости. В связи с этим проблема электросопротивления наноструктурных металлов приобретает большой интерес как с физической, так и с практической точек зрения. [c.162]

Специфической особенностью, характерной для материалов, подвергнутых пластическому деформированию, является увеличение их удельного объема. При этом указанное увеличение достигает для сталей 1,1 %, что существенно превышает максимальное увеличение объема в результате возможной концентрации точечных и линейных дефектов кристаллического строения материала, составляющее сотые доли процента. Установленное точными опытами столь высокое увеличение удельного объема стали в результате ее пластического деформирования может быть объяснено только возникновением в наклепываемом материале субмикроскопических трещин. Отжиг после пластического деформирования полностью ликвидирует приращение объема стали. [c.139]

Кроме того, скорость травления существенно увеличивается в участках расположения дефектов кристаллического строения, что обусловливает 21 [c.21]

На рис. 142, а показано влияние циклического нагружения на характер изменения структурного состояния материала под действием деформационного старения при 620° С. Особенностью данного температурного режима испытания является наличие двух максимумов на кривых изменения электросопротивления образцов после 1 3 5 10 и 15 циклов нагружения (кривые 2, 3, 4, 5 и 6 соответственно). Время достижения первого максимума в большей степени, чем второго, зависит от количества предшествующих циклов нагружения. Первый максимум наблюдается в интервале от 5 до 12 мин, второй — от 1 до 2 ч. Причиной появления ка экспериментальных кривых первого максимума могут быть образование метастабильных выделений, а также реакции между примесными атомами и дефектами кристаллического строения, образующимися в металле при циклической деформации, причем достаточно высокая температура испытания способствует быстрому протеканию этих реакций. [c.217]

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]

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]

Таким образом рекристаллизация, как и возврат, является многостадийным процессом. Первая, самая низкотемпературная ее стадия, называемая первичной рекристаллизацией. следует непосредственно за полигони-зацией или одновременно с полигонизацией, протекающей в соседних участках. На этой стадии происходит наиболее радикальное уменьшение числа дефектов кристаллического строения, внесенных деформацией, и соответственно уменьшение запасенной объемной энергии деформации вплоть до полного восстановления структуры н свойств недеформированного материала. [c.311]

Характерные магнитные свойства этих материалов обусловлены мартенситным иревращекием, происходящим при закалке. Вследствие фазового наклепа металл после закалки обладает высокой плотность дефектов кристаллического строения, что резко снижает псдБИЖность магнитных доменов (гипотетические частицы-носители магнитного поля в металле), Позтону восприимчивость материалов к внешнему магнитному полю таюсе уменьшается. [c.77]

Диморфный металл обладает рядом уникальных свойств из-за отсугсг-вйя границ зерен и дефектов кристаллического строения (например, дислокаций). Прочность их превосходит самые лучшие легированные стали (-3000 МПа), Высокая твердость определяет их великолепную износостойкость. Правда пластичность аморфных металлов низка, но выше, чем у обычного стекла. Их можно, например, прокатывать при комнатной температуре. Другое важнейшее преимущество - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) они вообще не корродируют. Аморфные сгшавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) также ферромагнитны, электросопротивление их гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2...3 раза). Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах А1, РЬ, 5п, и др. Для получения метяплических стекол на базе N1, Со, Ре, Мл, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, 5), В, Аз, 5 и др. [c.17]

Как известно [75, 76], пластическая деформация материалов приводит к значительному увеличению плотности таких дефектов, как дислокации (или их скопления), дефекты упаковки, вакансии (или нх комплексы), междоузельные атомы и т.д. Поля искажений этих дефектов кристаллического строения вызывают смещения атомов из узлов, что приводит к упругим микродеформациям. Если размер блоков достаточно мал (-10" см), это приводит к заметному расширению дифракционных пиков на дифрактограммс. Наличие в поликристал-лическом образце микроискажений (т.е. присутствие кристаллов с вариацией периода решетки) также приводит к расширению пиков на дифрактограмме. В настояи ,ее время развит1)1 три метода (аппроксимации или интегральной ширины, гармонический анализ формы рентгеновских линий, метод моментов), основанные на анализе формы дифракционных линий, с помощью которых могут быть найдены размеры блоков и величина микродеформаций в случае их раздельного и совместного присутствия в исследуемом образце. Зачастую имеется однозначная связь между величиной микродеформаций и плотностью хаотически распределенных дислокаций. [c.160]

В реальных материалах уровень приложенных напряжений редко приближается к этому верхнему пределу, так как наличие дефектов кристаллического строения приводит к срабатыванию альтернативных механизмов пластической дес])ормацин, среди которых в первую очередь надо отметить дислокационное скольжение и дислокационную ползучесть. [c.20]

К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал, касающийся образования неравновесных границ зерен при их взаимодействии с решеточными дислокациями [172]. Под взаимодействием границ зерен с дислокациями понимают действие большеугловых границ как источников и стоков для дислокаций решетки. Достижением недавних исследований, включая компьютерное моделирование, явилось доказательство того, что решеточные дислокации, попадая в границу, остаются дискретными дефектами кристаллического строения и взаимодействие дислокаций с границами должно заключаться в достаточно сложных перестройках. Решеточная дислокация не может просто оборваться на границе, она должна продолжаться в границе зернограничной дислокацией (одной или несколькими). Поэтому в поликристалле решеточные дислокации вместе с зернограничными должны образовывать единую замкнутую систему (рис. 2.19) [172]. Следовательно, взаимодействие решеточных дислокаций с большеугловыми границами сводится, по существу, к взаимным превращениям внутризеренных и зернограничных дислокаций. Как и [c.97]

В белых чугунах первородный аустенит (получаемый при за--твердевании) устойчивее вторичного (получаемого при аустениза" ции). Пониженная устойчивость последнего объясняется накоплением дефектов кристаллического строения при фазовых превращениях в твердом состоянии и меньшей кониентрацией углерода. [c.33]

Исследование усталости монокристаллов ряда металлов показало, что большую часть их долговечности занимает процесс упрочнения и зарождения микротрещин [1]. Стадия упрочнения при усталостном нагружении связана с накоплением и перераспределением дефектов кристаллического строения, в частности дислокаций, т. е. с созданием характерной усталостной дислокационной структуры [1, 2 и др.]. С увеличением числа циклов наблюдается локализация микропластической деформации, приводящая к образованию и развитию очага усталости. По-видимому, это связано с тем, что в процессе усталостного нагружения, как и при однонаправленной деформации на стадии предразрушения, начинают проявляться коллективные свойства дислокаций ввиду их высокой концентрации в микрообъемах [3, 4]. Проявление коллективных мод микропластической деформации может сопровождаться возникновением локализованных в объеме упругих напряжений, сравнимых с теоретической прочностью материала [5]. Естественно, на этой стадии в участках локализации напряженш и деформаций могут возникать микротрещины. [c.163]

Зависимость сопротивления деформированию и разрушению от числа искажений в кристаллической решетке. Атомная решетка реального кристаллического тела имеет разнообразные искажения (дефекты), оказывающие влияние на его прочность. К таким дефектам кристаллического строения металлов и сплавов относятся вакансии, атомы примесей, дислокации, границы зерен и блоков мозаики и микродефекты структуры. Решающая роль в процессах пластической деформацтг тг разрушештя--ттртгадлежит ди юка- -циям. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...