Микроискажения

Рис. 1.21. Микроискажения кристаллической решетки в направлениях

В работе [81] методом РСА исследовали влияние числа проходов при РКУ-прессовании Си на измельчение микроструктуры и уровень упругих напряжений. Было установлено, что уже после одного прохода в Си формируется структура, характеризующаяся малым размером ОКР и значительными микроискажениями кристаллической решетки. Как и в случае ИПД кручением, размер кристаллитов, измеренный с помощью различных рентгеновских пиков, так же как и уровень микроискажений кристаллической [c.45]

В результате консолидации размер зерен-кристаллитов практически не меняется, хотя уровень микроискажений в направлении (111) несколько падает (табл. 1.3) [81]. Следует отметить, что из-за сильного ослабления интенсивности рентгеновских пиков (200) и (400) в результате ИПД кручением определить размер зерен и величину микроискажений кристаллической решетки в направлении (200) не представилось возможным. [c.58]

Таким образом, проведенные рентгеноструктурные исследования свидетельствуют о формировании в результате ИПД состояния, характеризующегося размером зерен-кристаллитов в десятки нанометров, высоким уровнем микроискажений, измененным параметром кристаллической решетки, повышенными атомными смещениями, пониженной температурой Дебая, несколько повышенным диффузным фоном рассеяния рентгеновских лучей. Все это свидетельствует о специфичности дефектной структуры наноматериалов, полученных с использованием интенсивных деформаций, что должно быть учтено при разработке структурной модели ИПД материалов (см. 2.3). [c.80]

Количественная оценка показывает, что величина упругих микроискажений решетки, обусловленная дальнодействующими полями внесенных ЗГД в теле зерен при их плотности /э = 1,0 нм , очень велика и составляет, например, 2,55% при размере зерен равном 20 параметров кристаллической решетки. Увеличение размера зерен от 10 до 100 параметров кристаллической решетки приводит к уменьшению величины упругих микроискажений от 3,25% до 1,37%, что при произвольном знаке направлений упругих смещений атомов в теле зерен в соответствии с уравнением [c.118]

Определив соотношение между размерным и деформационным уширениями рентгеновских пиков, соответствующих большим углам дифракции, и, зная характер зависимости величин размерного и деформационного уширений рентгеновских пиков от размера зерен, можно сделать вывод о размере зерен и величине микроискажений, обусловленных дальнодействующими полями упругих напряжений внесенных ЗГД, в теле зерен. Величина смещения положения центра тяжести рентгеновских пиков по отношению к табличным значениям дает информацию о преимущественном направлении смещения атомов из узлов идеальной кристаллической решетки, а анализ формы профиля рентгеновских пиков указывает на характер упругих напряжений и причины их возникновения. В то же время следует еще раз отметить, что увеличение размера зерен делает изменение формы профиля рентгеновских пиков менее ярко выраженным. [c.120]

Рис. 3.6. Зависимость величины микроискажений кристаллической решетки в Си, полученной ИПД кручением, от температуры отжига кривые 1 и 2 получены с использованием рентгеновских пиков (111) и (222), кривые 3 тл 4 — с использованием пиков (200) и (400). При построении кривых 1 я 3 применялся РСА метод [239], а при получении кривых S и 4 — метод [240]

Анализ [81] эволюции размера зерен и микроискажений кристаллической решетки в ходе отжига, проведенного при температуре Т = 170° С в течение различного времени, обнаружил, что увеличение размера зерен в направлении (111) протекает постепенно, резко возрастая после 90 мин отжига. В то же время заметное увеличение размера зерен в направлении (200) наблюдается уже после 60 мин и резко возрастает при больших временах отжига. С другой стороны, микроискажения кристаллической решетки в направлении (111) остаются неизменными вплоть до 60 мин отжига включительно и далее резко уменьшаются. Одновременно микроискажения в направлении (200) уменьшаются плавно вплоть до 60 мин отжига, а затем резко уменьшаются. [c.133]

Неоднородный рост зерен, уменьшение микроискажений, неодновременное и резкое изменение интегральной интенсивности [c.134]

Холодная прокатка наноструктурной Си, полученной РКУ-прес-сованием, приводит к возрастанию величины интегральной интенсивности диффузного фона рассеяния рентгеновских лучей на 4,9 % по сравнению с состоянием до прокатки [98]. Одновременно в результате холодной прокатки происходит увеличение размера зерен в направлении (200) и уменьшение величины микроискажений кристаллической решетки в этом направлении (табл. 3.1). [c.150]

К сожалению, крайне малая интенсивность рентгеновских пиков (111) и (222) на рентгенограмме холоднокатаной Си, полученной РКУ-прессованием, не дала возможности вычислить размер зерен и микроискажения кристаллической решетки в направлении (111). [c.150]

Основываясь на полученных данных об увеличении размера зерен, уменьшении микроискажений кристаллической решетки, а также увеличении атомных смещений, можно предположить, что процесс возврата в наноструктурных материалах, полученных ИПД, сопровождается переходом границ зерен в более равновесное состояние и исчезновением полей упругих дальнодействующих напряжений. В пользу этого свидетельствует и небольшая скорость деформации при холодной прокатке, являющаяся важным фактором, определяющим процесс формирования структуры. [c.152]

Холодная прокатка может привести к более однородному распределению дефектов структуры в зернах наноструктурных материалов, полученных ИПД. В то же время уровень микроискажений кристаллической решетки может быть достаточно высоким, чтобы обеспечить повышенное значение микротвердости, что и наблюдалось экспериментально [98]. [c.152]

Рис. 4.5. Электросопротивление ИПД Ni в зависимости от температуры отжига [231] До — электросопротивление сильнодеформированного образца. Электросопротивление измерялось при 77 К п — плотность внесенных зернограничных дислокаций, Ad/d — микроискажения кристаллической решетки

Электросопротивление Ni, отожженного выше температуры Кюри, не может описываться простой зависимостью от размера зерен. Здесь наблюдается значительный рост электросопротивления. Известно, что в Ni, отожженном выше температуры Кюри, появляются внесенные зернограничные дислокации [278]. Показано также, что плотность внесенных зернограничных дислокаций увеличивается с ростом температуры выше температуры Кюри (рис. 4.5). Тем не менее, только ростом плотности внесенных зернограничных дислокаций нельзя объяснить наблюдаемое изменение электросопротивления. Вместе с тем данные рентгеноструктурного анализа показывают, что выше температуры Кюри микроискажения кристаллической решетки растут в образцах Ni с увеличением температуры отжига [231]. Очевидно, что эти микроискажения связаны с неоднородными упругими деформациями в зернах в результате явления магнитострикции, имеющего место при температуре Кюри. Рост микроискажений и плотности внесенных зернограничных дислокаций коррелирует с ростом электросопротивления (рис. 4.5). [c.166]

Иначе обстоит дело с энергией упругих микроискажений кристаллической решетки, вызванных пластической деформацией тела. [c.26]

Тонкую структуру пластически деформированного металла обычно оценивают по увеличению ширины рентгеновских интерференционных линий, определяя таким. образом относительную величину микроискажений кристаллической решетки (Аа/а) и размеры блоков мозаики (областей когерентного рассеяния). [c.91]

Сопоставляя это соотношение с выражением (15), находим для отношений средних микроискажений решетки в двух различно деформированных состояниях [c.92]

Иначе обстоит дело с энергией упругих микроискажений кристаллической решетки, вызванных пластической деформацией тела. Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [16]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо мал, деформационный сдвиг равновесного потенциала может быть вычислен по величине изменения энтальпии, запасенной вследствие пластической деформации тела. [c.24]

Рис. 35. Кинетические кривые растворения в 0,1%-ной уксусной кислоте порошка мрамора, отожженного после помола в течение 0,5 ч (кривая I) и неотожженного кривая II) и зависимость коэффициента к ускорения механохимической реа-кции растворения (кривая 7) и микроискажений решетки Аа/й (кривая ) от продолжительности помола порошка

Подтверждением отмеченного являются данные характера распределения микротвердости и рентгеноструктурного анализа микроискажений кристаллической решетки около-шовных участков сварных соединений жаропрочной стали 15Х5М. [c.153]

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]

Параметры тонкой структуры зависят от содержания азота в покрытии. Параметр кристаллической реиютки, ширина дифракционных максимумов, дисперсия микроискажений, плотность дислокаций и микротвердость изменяются пропорционально содержанию азота в покрытии и имеют экстремумы в области нитрида титана стехиометрического состава (96, 97], Э.М. Лазарев и С.Я. Бецофен [97] установили, что [c.184]

Увеличение микроискажений решеток карбидной фазы способствует увеличению упругой энергии карбидной фазы. Вместе с том должна возрастать микротвердость зерен и улучп1аться гомог енность С7руктуры вследствие измельчения полос скольжения. В ряде случаев возможно некоторое охрупчивание зерен карбидов из-за уменьшения их пластичности. [c.218]

При прямом динамическом внедрении абразивных частиц ответственными за разрушение являются прежде всего нормальные напряжения. У вязких пластичных материалов наблюдаются значительно более высокое деформационное упрочнение, локальный рост наклепа, увеличивается неоднородность микроискажений. Частицы износа отделяются лишь после того, как материал будет достаточно охруп-чен и в поверхностном наклепанном слое возникнут микротрещины. Прямое ударное воздействие абразивных частиц на твердые материалы обусловливает возникновение высоких нормальных напряжений,, активное зарождение и развитие микротрещин, интенсивное разрушение. Причем изнашивание с отделением частиц происходит без пластической деформации сразу же после первых ударов абразива т. е. отсутствует предразрушающая фаза наклепа, характерная д.чя пластичных материалов. [c.117]

Весьма важная информация об эволюции структуры в процессе интенсивной деформации может быть получена методом РСА. Этот метод позволяет получать статистически надежную информацию о параметре решетки, фазовом составе, размере зерен-кристаллитов (областей когерентного рассеяния — ОКР), микроискажениях решетки, статических и динамических атомных смещениях, кристаллографической текатуре и т. д. [79-82]. [c.32]

Значения размера зерен-кристаллитов и микроискажений кристаллической решетки, рассчитанные с помощью известных уравнений Шеррера и Вильсона [c.36]

Другой интересной особенностью является значительное уши-рение рентгеновских пиков в данных образцах. Значения полуширины рентгеновских пиков для сконсолидированного образца Ni выше, чем для исходного порошка. Это в первую очередь обусловлено увеличением упругих микроискажений кристаллической решетки в процессе консолидации порошка, а не измельчением зерен. Уменьшение полуширины рентгеновских пиков при низкотемпературном отжиге сконсолидированного образца Ni, когда размер зерна все еще остается неизменным, подтвердило этот факт. С другой стороны, наблюдаемое различное уширение рентгеновских пиков может быть связано с развитием различной дефектной структуры в зернах, принадлежаших различным текстурным компонентам, а также формированием кристаллографической текстуры. [c.57]

Полученные результаты свидетельствуют, что в целом наноструктурные состояния Си и Ni, полученные консолидацией порошков ИПД кручением, имеют ряд выраженных особенностей. На рентгенограммах, соответствующих данным состояниям, наблюдается лишь один интенсивный рентгеновский пик (111). Среди рассмотренных выше случаев наноструктура, полученная консолидацией порошка ИПД, характеризуется минимальным средним размером зерен, максимальными микроискажениями кристаллической решетки, максимальным значением параметра Дебая-Уоллера. Данное состояние приближается к нано-псевдо-аморфному состоянию, модель которого будет рассмотрена в 2.2. [c.59]

Применение указанных методов для определения размеров зерен и величин микроискажений в наноструктурных материалах зачастую приводит к значительным различиям в получаемых результатах. Так, например, размер зерен Вш в наноструктурной Си, полученной ИПД кручением, оказался равным 53 нм (использовались пики (111)-(222) и ЗЗнм ((200)-(400)) в случае логарифмической и линейной версий метода Уоррена-Авербаха и 36 нм ((111)-(222)) и 25 нм ((200)-(400)) в случае логарифмической и линейной версий альтернативного метода [125]. Аналогичный методу Вильямсона-Холла метод, использующий уравнение Шеррера и Вильсона, дает значения 95 и 88 нм соответственно. [c.71]

Наноструктурные ИПД материалы характеризуются также высоким уровнем внутренних напряжений и микроискажений. Например, полученные в [125] с использованием метода Уоррена-Авербаха значения упругих микроискажений кристаллической решетки shkiY " для Си, подвергнутой ИПД кручением, равны 6,1 х X 10-2% и 11 8 X 10-2% для направлений, перпендикулярных плоскостям (111) и (200) соответственно. Эти значения близки к значениям, вычисленным с помощью уравнения Шеррера и Вильсона, которые равны 4,8 х 10- % и 14,3 х 10- % соответственно. Другие многочисленные работы также показывают [71, 74, 75, 79-82, 124], что величина микроискажений в наноструктурных ИПД материалах велика и значительно превышает соответствующую величину в крупнокристаллических материалах. [c.72]

Полученные результаты показывают, что дисклинации, появившиеся в стыках зерен в результате ИПД, могут быть ответственными за значительную часть упругих микроискажений решетки в полученных образцах. Тем не менее их вклад меньше, чем вклад от неупорядоченных зернограничных дислокаций в предположении, что их трехмерная плотность равна общей плотности дислокаций, типичной для сильно деформированных материалов. Общий уровень упругих микроискажений, связанный с дислокациями и дисклинациями, хорошо соответствует экспериментально измеренным значениям внутренней упругой деформации в наноструктурном NiaAl [71]. [c.111]

Как видно из рис. 29 (кривая 1), увеличение времени помола вначале значительно ускоряет растворение порошка, затем рост замедляется. Аналогичный характер имеет зависимость ушире-ния интерференционного максимума линии (1014) дебаеграммы и микроискажений решетки II рода (кривая 2). Полное соответствие между этими двумя зависимостями указывает на механо-химическую природу ускорения растворения. Коэффициенты ускорения реакции и уширение линий дебаеграммы измеряли [c.94]

Рис. 29. Кинетические кривые растворения порошка мрамора, отожженного после помола в течение 0,5 ч (кривая /) и не-отожженного (кривая //), в растворе уксусной кислоты концентрации 0,1% н зависимость коэффициента k ускорения ме-ханохимической реакции растворения (кривая /) и микроискажений решетки Аа/а (кривая 2) от продолжительности помола порошка

Остаточные микронапряжения II рода определяли (в лаборатории Г. М. Воробьева) по относительным величинам микроискажений решетки путем локального рентгеноструктурного анализа на установке ДРОН-1 в хромовом излучении. Анализу подвергали участки вдоль перпендикулярной шву линии с шагом, равным [c.221]

Микроискажения кристаллической решетки П рода определяли в рентгеновской камере КРОС-1 в излучении железного анода при напряжении на трубке 2 кВ и токе 3 мА. Потенциалы иерейасснвации измеряли в 0,1 н. NaaSO в прижимной трехэлектродной ячейке (описание см. ниже) при комнатной температуре (скорость повышения потенциала 1,44 В/ч). Кривые зависимости потенциала в области перепассивации от степени деформации образцов получены сечением анодных поляризационных кривых, при плотности тока 1 мА/см . [c.87]

Точки перегиба на кривых микроискажений II рода и максимальные плотности питтннгов отвечали одним и тем же степеням деформации (2% для неотожженной стали и 2,5% для отожженной). [c.88]

Интенсивность процесса накопления микроискажений может отличаться для различных поставок стали вследствие чувствительности дислокационной субструктуры и некоторых других характеристик к колебаниям содержания компонентов и примесей (например, известны сильные различия склонности к росту аустенитиого зерна у стали одной марки, но различных поставок). [c.88]

Рис. 28. Влияние степени деформации е стали I2XI8H9T в неотожженном (/) и отожженном (.2) состояниях на потенциал области перепассивации в 0,1 н. NaaS04 при плотности тока мА/см , микроискажения кристаллической решетки II рода Да/й и плотность питтингов п при испытании в условиях влажной морской атмосферы

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...