Вакансии конденсация

Согласно оксидно-пленочной теории, критический потенциал — это. потенциал, необходимый для создания в пассивирующей пленке электростатического поля, способного стимулировать проникновение ионов С1 к поверхности металла [40]. Другие анионы также могут проникать в оксид, в зависимости от их размера и заряда. Примеси этих анионов улучшают ионную проводимость и благоприятствуют росту оксида. В конечном счете оксид или разрушается из-за конденсации мигрирующих вакансий, или его катионы растворяются в электролите на границе раздела сред в обоих случаях начинается питтинг. Предшествующий питтингообразованию индукционный период зависит от времени, которое требуется С1 для проникновения через оксидную пленку. [c.87]

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]

Дислокации при захлопывании диска вакансий образуются не только при охлаждении закристаллизовавшегося металла, но и при закалке его с высоких температур, обеспечивающей сильное пересыщение решетки вакансиями и конденсацию вакансий в диски. [c.104]

В момент остывания зоны смещения в направлении минимального коэффициента термического расширения (в а-уране направление [010]) возникают растягивающие напряжения и в направлениях, перпендикулярных к нему, [100] и [001] создаются сжимающие напряжения. Несимметричное распределение смещенных атомов, выброшенных в результате фокусирующих замещений в четырех направлениях [ПО], также вызывает напряжения, сжимающие вакансионную зону пика смещения в направлении [100]. Вследствие этого конденсация смещенных атомов будет происходить в тех атомных плоскостях, которые дадут увеличение размеров в направлении растягивающих напряжений [010]. И наоборот, в направлениях сжимающих напряжений [100] должна происходить конденсация вакансий. [c.203]

Во-вторых, эффекты упрочнения можно объяснить конденсацией вакансий вдоль линии дислокаций, как и при деформационном старении в присутствии атомов примесей. Эти рассуждения основаны на переходном законе ползучести. [c.104]

Будем считать, что вакансии, как и другие дефекты кристаллического строения, возникают в твердом теле во время его кристаллизации из расплава, при конденсации из газовой фазы или плазмы, во время пластической деформации. Однако, на наш взгляд, наиболее перспективным способом насыщения металла вакансиями можно считать распад дислокационных структур в процессах термического разупрочнения, начиная со стадии отдыха и кончая рекристаллизацией. [c.108]

Приведенные данные находят объяснение в рамках представлений о конденсации зафиксированных закалкой вакансий, равновесных при высокой температуре. При последующем нагреве избыточные вакансии выделяются из пересыщенного раствора и образуют поры на границах зерен, где критический размер зародыша пор невелик. Возможность такого представления показана в работе [75], где получено хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных об изменении объема с числом циклов и температурой закалки. Если предположить, что поставка вакансий краевыми компонентами дислокаций происходит быстрее, чем в результате испарения вакансий с поверхности пор, то объем пустот при нагреве образца не уменьшится. Во время цикла поры в основном являются стоками вакансий, а источниками их служат дислокации, возникающие при теплосменах как следствие незавершенных сдвигов под действием термических напряжений. [c.24]

Большинство исследователей согласно с тем, что поры в условиях ползучести растут за счет диффузии вакансий и их конденсации на зародышевых микродефектах, а когда микротрещина или пора путем постепенного роста или соединения с соседними становится достаточно большой (чтобы расти как трещина Гриффитса), образец разрушается. [c.399]

Для объяснения образования пор на границах, расположенных перпендикулярно оси растяжения, часто привлекают механизм проскальзывания, который предполагает взаимное смещение в двух соседних зернах по определенному участку поперечной границы под воздействием касательных напряжений. В результате такого смещения раскрываются зубцы, имеющиеся на этих границах, и образовавшиеся расщелины служат зародышами пор. Дальнейший рост происходит или за счет диффузии вакансий и конденсации их на зародышах, или за счет продолжающегося проскальзывания. [c.402]

Это подтверждается и рис. 125, из рассмотрения которого видно, что вклад призматического выдавливания в процессе микропластичности очень мал, так как петля сдвинулась скольжением от включения (по-видимому, Si ) на очень малое расстояние. В свою очередь, большой диаметр петли по сравнению с диаметром включения указывает на неконсервативное ее движение (переползание) за счет конденсации на ней вакансий по схеме рис. 126 или рис. 130, б. [c.199]

Поскольку петли на рис. 111 получены за счет конденсации избыточной концентрации вакансий при 8 последовательных циклах сжатия, для того чтобы получить истинное значение пересыщения за 1 цикл сжатия, по-видимому, полученное значение необходимо разделись на 8. Однако, учитывая данные по изменению электросопротивления, приведенные на рис. 137, более точное значение пересыщения за один цикл сжатия будет равно i/5 = 1,26 10 , поскольку прирост концентрации избыточных вакансий после 5-го цикла сжатия весьма незначителен. [c.222]

Пересыщение вакансиями. Если концентрация вакансий в кристалле превышает термодинамически равновесную величину, вакансии проявляют тенденцию к отжигу ) путем конденсации в более крупные скопления (комплексы). В тех слу- [c.198]

Вакансии 25—27 конденсация 199 пересыщение 198 Вертикальный (политермический разрез) 66, 67 Включения, образование во время роста слитка 222—225 Внутреннее трение 448, 449 Возврат 301, 458 Выделение 291 [c.475]

Если обратиться к механизмам разрушения по границам зерен в результате диффузионного переноса массы, то в этом случае при У< О и лри определенных кинетических условиях, действительно, при отжиге без приложения нагрузки может происходить зарождение межзеренных трещин. Наиболее вероятным механизмом в этом случае представляется конденсация вакансий при отжиге на тех границах, где И/< 0. [c.134]

Во время закалки образуется ряд центров зарождения скоплений, плотность которых зависит от температуры закалки и скорости закалки эти центры можно представить как образующиеся при конденсации небольшого числа (скажем, 7—8) вакансий. [c.152]

Энергия активации процесса отжига, наблюдающаяся на стадии Р-1, будет зависеть от двух важных факторов концентрации точечных дефектов (вакансий, дивакансий и т. д,) и плотности центров конденсации. Рассмотрим качественно три случая. [c.152]

Известны два метода определения энергии связи в разбавленных сплавах. Первый заключается в исследовании уменьшения избыточного электросопротивления, вызванного закалкой. В результате существования энергии связи это уменьшение должно быть замедленно по сравнению с чистым алюминием. Однако на практике этим методом совсем не просто получить количественные данные из-за ряда возникающих усложнений, таких, как увеличение скорости миграции пар по сравнению со свободными вакансиями [34]. Кроме того, присутствие растворенных атомов может существенно изменить плотность центров конденсации по сравнению с чистым алюминием. Наконец растворенные атомы могут образовывать скопления, приводя к аномальному изменению электросопротивления (как показано ниже). [c.157]

Некоторые детали приведенной картины можно легко объяснить, предположив, что вакансии исчезают также, как и в чистом алюминии действительно, Томас [46 наблюдал в сплаве дислокационные петли. То, что время полной реакции (время достижения постоянного значения удельного электросопротивления) уменьшается при увеличении температуры закалки, находится в согласии с предположением, что плотность центров конденсации увеличивается с увеличением температуры за- [c.172]

Наиболее важное следствие, вытекающее из Сложной природы поверхности раздела, — это кажущаяся стабильность композитов псевдопервого класса. Это явление уже обсуждалось выше и будет рассмотрено далее в других главах книги. Еще один эффект был обнаружен в тех композитных системах, где термодинамическая нестабильность вызывает диффузию через поверхность раздела. При этом часто наблюдается диффузионный небаланс, который приводит к образованию пустот по механизму Киркендалла Однако высокая концентрация несовершенств на поверхност раздела облегчает зародышеобразование при конденсации вакансий и ускоряет порообразование. Кляйн и др. [25] наблюдали такие поры в композите ниобиевый сплав — вольфрамовая проволока после 10-часового отжига при 1590 К (рис. 9). На этом рисунке ясно видно зарождение пор вдоль исходного положения поверхности раздела. [c.35]

Природа упрочнения материалов от облучения связана с образованием довольно сложного сочетания различного вида дефектов, смещенных атомов и вакансий, препятствующих движению дислокаций при пластическом течении материала. 1а дислокациях образуются пороги, происходит конденсация вакзи-сий или скопление внедренных атомов и вакансий, которые ведут себя подобно выделениям. В результате скопления вакансий образуются мелкие дислокационные петли, а от скопления внедренных атомов — более крупные петли дислокаций. При этом повышается плотность дислокаций и соответственно растет предел текучести. [c.35]

В то же время предполагается [139, 140], что непосредственно процесс окисления может вызывать ухудшение свойств твердого раствора, приводя к образованию вакансий в сплаве, а также способствуя возникновению вредных полостей. Появление таких полостей вследствие конденсации вакансий наблюдалось в никель-алюминиевых сплавах [141]. Эти вакансии и полости Киркендалла вполне способны усиливать как диффузионные, так и дислокационные аспекты ползучести аналогично радиационным вакансиям, образующимся прн интенсивном облучении сплавов. Радиационные вакансии, являясь причиной известных эффектов вспучивания, свя занных с образованием полостей [142], повышают, как было пока зано, скорость ползучести [143]. [c.32]

Существенное значение для понимания природы радиационного роста а-урана и других анизотропных материалов имела гипотеза Бакли, согласно которой эффект роста есть результат конденсации дефектов с последующим образованием дополнительных атомных слоев в одних направлениях и слоев сконденсированных вакансий в других [23]. В этом случае легко показать (см., например, [7]), что физический смысл коэффициента радиационного роста сводится к полному числу смещенных атомов, захваченных в петли дислокаций с вектором Бюргерса Vj (ПО) на каждый акт деления. Равенство по абсолютной величине коэффициентов Gjoo и Сщо указывает на то, что конденсация вакансий происходит аналогичным образом на каждый акт деления в петли с вектором Бюргерса [100] захватывается такое же количество вакансий. Дальнейшее исследование механизма радиационного роста подтвердили плодотворность гипотезы Бакли. Это обусловлено не только экспериментальным подтверждением данной гипотезы при электронно-микроскопическом исследовании а-урана, облученного осколками деления [24]. Ценностьгипотезы Бакли заключается главным образом в том, что она позволяет связать микроскопическую сторону явления радиационного роста с более общей проблемой образования дислокационных петель в металлах под облучением. [c.197]

В последнее время получила распространение теория, согласно которой образующиеся в матрице мелкодисперсные окислы элемента добавки являются местами конденсации избыточных вакансий, что предотвращает образование пор, пустот, трещин на границе металл — окалина и улучшает сцепление окалины с металлом [ 45 — 49]. Существует также мнение, что добавки влияют на диффузионную подвижность легирующих агте-ментов, образующих окислы с хорошими защитными свойствами [ 50]. [c.72]

НО соответствует рабочему диапазону конструкционного материала. Для аустенитных коррозионно-стойких сталей РР может достигать больших виачений — до 30—40 % при флюен-сах быстрых нейтронов (1,5- -2,5) X X 10 - нейтр./м . Механизм РР объясняется накоплением в процессе облучения избыточных вакансий, их конденсацией и зарождением в металле [c.460]

Образуются поры и при внутреннем окислении сплавов [150, 234]. В сплаве А1 — d рост включений окислов происходит в результате встречной диффузии кислорода и кадмия в серебре. В средней части тонких образцов, где наблюдалось небольшое количество окислов кадмия, возникали диффузионные микропоры. Механизм порообразования при внутреннем окислении связан с конденсацией сверхравновесных вакансий, появляющихся в результате нескомпенсированности атомных потоков, и с возникновением растягивающих напряжений. [c.153]

Расчет проведем применительно к начальным условиям формирования приповерхностного градиента плотности дислокаций в Si. При этом, согласно табл. 1, для температуры деформации 680°С при ё =1,5-1СГ" с" , 0 = = 3,6 кгс/мм и 6 =0,82%. Тогда из (4.15) имеем 1п(со/с) = (а / кТ) = = 0,0545, откуда Со/с= 1,0563. Из (4.16) находим значение q = ( о /Ю = ехр i-2,2AikT) = 1,59 10 для Г= 680° С кТ = 0,0822 эВ). При этом с = (со/1,0563)= 1,515 10" , а величина вакансионного пересыщения соответственно равнас =Со - 1,5 10 . Тогда радиус вакансионного диска, образующегося при пересыщении вакансий и конденсации их, равенр56] [c.101]

Внешний вид фигур травления в ряде случаев (см., например, рис. 116, в-д, 117, 120 и др.) очень похож на вакансионные ямки травления, обсуждавшиеся в [359, 588]. Причем тенденция к появлению под,обных фигур травления наиболее четко проявляется именно в бездислокащюнных или малодислокационных кристаллах, где, как известно, в силу отсутствия линейных стоков (дислокаций) обычно и образуются вакансионные кластеры. Поскольку последние, согласно Де Коку [359,585], связаны обычно со слоевой, точнее, спиралеобразной примесной неоднородностью (в частности, с вьщелениями кислорода, которые служат зародышами для конденсации вакансий), то металлографические данные, представленные на рис. 110 и указывающие на появление ямок травления именно на четко ориентированных ростовых слоях, также свидетельствуют в пользу вакансионной природы фигур травления, появившихся после нагружения. [c.211]

Подобные фигуры травления возникают в первую очередь именно в областях с максимальной концентрацией напряжений (на торцах образца), а также вблизи ребер образца, где пересечение двух свободньос поверхностей создает наиболее благоприятные условия для зарождения и конденсации вакансий. [c.211]

Вторым весьма важным обстоятельством, объясняющим полученные при данных оценках столь высокие значения равновесной концентрации вакансий, является тот факт, чго в действительности конденсация вакансий при нагружении происходит уже на готовых центрах в виде кластеров и петель, образовавшихся в процессе роста кристалла. Об этом свидетельствуют, например, данные, представленные на рис. 1106, где отчетливо видно слоевое распределение фигур травления, совпадающее по характеру с известным из литературы спиралеобразным в объеме и соответственно слоевым распределением ростовых кластеров в поперечном сечении слитка. Таким образом, в действительности, по-видимому, определенные выше значения величин пересыщения и соответственно равновесных концентраций являются суммой двух составляющих j = f -ь с/, где - исходная величина пересыщения, уже имевшаяся в кристалле до нагружения в процессе его охлаждения при росте — истинная величина пересыщения, полученная при деформационных воздействиях в условиях комнатной температуры. При этом также следует учитывать, что абсолютное значение с, может быть резко увеличено в условиях многократно повторяющегося и циклического нагружения за счет реализации модели диффузионно-вакансиоиного насоса . [c.226]

Как частный случай безактивационного надбарьерного скольжения он также возможен и при Т< Г р, но уже при очень высоких величинах напряжений порядка т Ттеор- Поскольку в исходных кристаллах как в процессе роста непосредственно, так и в процессе специальных термообработок, вызывающих распад твердого раствора примесей, создается спектр гетерогенных вьщелений (Л- и 5-кластеры, частицы Si , SiOj, и др.), он и является одним из основных каналов гетерогенного зарождения и размножения дислокаций. Кроме того, в процессе нагружения (сжатие, растяжение, кручение, изгиб и пр.) вследствие общего изменения химического потенциала точечных дефектов создается дополнительный спектр дислокационных источников за счет конденсации точечных дефектов (в общем случае вакансий и межузлий). Он играет немаловажную роль в процессе начальной стадии деформации. Более того, он играет, по-видимому, главную и определяющую роль в случае деформации очень совершенных кристаллов (в смысле минимального наличия в них исходных ростовых скоплений точечных дефектов и примесей) и особенно при использовании малых скоростей нагружения, а также специальных режимов программированного или циклического нагружения. [c.244]

И наконец, в области весьма низких напряжений (порядка нескольких единиц кгс/мм ) и температур деформирования (7 Гкр) гетерогенно-диффузионный процесс деформации целиком переходит в чисто диффузионный в том смысле, что как создание первичных зародышей микродеформации в виде дислокационных петель, так и их дальнейший рост целиком происходит за счет диффузионных процессов. При этом вследствие общего снижения химического потенциала вакансий при сжатии, а также за счет разности химических потенциалов вакансий в неоднородном поле напряжений (на торцах, преципитатах) возникают направленные диффузионные потоки и протекают диффузионные процессы конденсации вакансий на стоках (например, на примесных или вакансионно-примесных комплексах типа А, Е -центровили - и б-кластерах и др.) с последующим захлопыванием вакансионных кластеров и образованием дислокационных петель. [c.245]

Сток вакансий к жнии дислокации энергетически выгоден, так как он сопровождается локальным уменьшением упругой энергии дислокации. Энергия взаимодействия вакансий с дислокацией любого типа составляет примерно 0,5 эВ. Энергия образования вакансии в металле примерно равна 1,5 эВ. Поэтому конденсация вакансий на дислокациях является энергетически выгодным процессом. [c.68]

Таким образом, повыгаенная восприимчивость MK-Pd связана с избыточной концентрацией вакансий, объединенных в комплексы. Возврат восприимчивости MK-Pd к значениям %, характерным для крупнозернистого палладия, обусловлен конденсацией вакансий и отжигом дислокационных сплетений при [c.174]

Проведенный в работе [249] анализ взаимосвязи между конденсацией вакансйй и образованием дислокационных Петель позволил сделать предположение о том, что старые дислокации, кОторыё были в металле к моменту Н1ачала обработки, не могут служить эффективными стоками для вакансий в отличие от новых , возникающих во время обработки, например деформации. Следовательно, для высокотемпературной ТЦО при оценке роли неравновесных вакансий следует, очевидно, учитывать возможность стока нх на дислокациях, и прежде всего на тех, которые образуются в процессе ТЦО. [c.21]

Плотность скоплений будет зависеть от избыточной концентрации вакансий, а именно от температуры и скорости закалки. Другими словами, при увеличении температуры закалки число центров конденсации увеличивается, при этом исчезновение дефектов на стадии <3-1 должно происходить при более низких температурах, как это и наблюдается в экспериментах. Электронно-микро-скопич-ёскйё исследования закаленного алюминия на просвет подтверждают эту картину и приводят нас к установлению природы скоплений . В первых наблюдениях [24, 25] эти скопления интерпретировались как дислокационные петли, в то время как теперь имеются убедительные доказательства, что большинство из них в чистом алюминии являются дефектами упаковки [26, 27]. [c.144]

Очень низкие температуры закалки. В этом случае плотность центров конденсации очень низка. В результате малой концентрации вакансий можно ожидать, что практически уходят они одни, поскольку мгновенная концентрация дивакансий должна быть очень мала. Для этого случая де Сорбо и Турнбалл [30] нашли величину энергии активации 0,65+0,06 эв, которая может быть приписана движению моновакансий. Однако следует подчеркнуть, что с помощью другой методики ими же было получено 0,60+0,05 эв. [c.152]

Средние температуры закалки. Плотность центров конденсации в этом случае больше, но в результате большей концентрации закаленных дефектов вероятность образования более сложных дефектов во время старения значительно увеличивается, так что концентрацию дивакансий (или тривакансий) уже нельзя считать незначительной. Другими словами, переход вакансий из первоначального положения после закалки в окончательное положение, в центр конденсации, осуществляется частично в виде моновакансий и частично в виде дивакансий (или более сложных дефектов). Мгновенная равновесная концентрация дивакансий зависит, конечно, от их энергии связи, первоначальной концентрации дефектов и времени их жизни. Ясно, что если энергия миграции дивакансии меньше энергии миграции моновакансий, как обычно полагают, то непрерывное [c.152]

Первое предполагает, что в результате высокой первоначальной равновесной концентрации вакансий происходит образование скоплений во всем объеме образца (независимо от центров конденсации), так что наименьшим точечным дефектом, мигрирующим во время отжига, является сложный дефект, например квадривакансия дефекты могут мигрировать, энергия активации около 0,62 эв. Однако эта модель несовершенна. Например, если положить, что дефекты двигаются непосредственно к центрам конденсации, нелегко объяснить второй порядок реакции. Кроме того, тот факт, что с увеличением температуры старения наблюдается изменение порядка реакции и медленное уменьшение скорости процесса (см. рис. 5), трудно понять. И, наконец, если положить, что квадривакансии сталкиваются друг с другом, образуя более сложные (неподвижные) дефекты, что удовлетворяет реакции второго порядка, тогда [c.153]

Анализируя процесс старения, Маддин и Коттрелл пришли к выводу, что закалочное упрочнение происходит главным образом в результате закалочных напряжений. Впоследствии эта точка зрения была подтверждена экспериментами Кимура И др. на меди [4, 5] и Меши и Кауфмана на золоте [6]. Практически упрочнение наблюдалось непосредственно после закалки, но явно выраженное упрочнение связывают с процессом старения. Эти исследования показывают, что закалочное упрочнение является результатом адсорбции избыточных вакансий на дислокациях или на вторичных дефектах, образующихся при конденсации вакансий, или на тех и других. [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...