Выделение на дислокациях

В работе [185] рассматривалась возможность уменьшения растягивающих напряжений, которые возникают при образовании выделений, за счет появления краевых дислокаций вокруг выделений. При зарождении выделения на дислокациях энергия ис- [c.228]

Дислокации играют существенную роль, непосредственно определяя возможность гетерогенного зародышеобразования при старении [185]. В случае выделения на дислокациях система выигрывает за счет члена Д/ папр в уравнении, определяющем изменение свободной энергии при зарождении выделения [c.233]

Выделение на краевых дислокациях выгодней, чем на винтовых. С увеличением вектора Бюргерса и степени пересыщения (Л объемн. по абсолютной величине возрастает) вероятность гетерогенного зарождения увеличивается. Для оценки роли дислокаций можно указать на следующее из расчета по указанному, уравнению следует, что скорость выделения на дислокациях в 10 раз больше скорости гомогенного выделения. Экспериментальная проверка показывает, что влияние линейных дефектов более- сложно. Например, при сильном пересыщении сплава растет скорость не только гетерогенного, но и гомогенного выделения и размеры частиц в обоих случаях оказываются одинаковыми. Максимальное влияние дислокаций имеет место при средних степенях пересыщения [185]. [c.233]

Электронно-микроскопические исследования показали, что в большинстве случаев карбидные частицы растут на отдельных дислокациях или на субграницах. Частицы имеют пластинчатую, а не сферическую форму и могут отстоять друг от друга менее чем на 1000 А [28]. При снижении температуры старения вместо цементита начинают выделяться частицы неизвестного карбида, и все большее число частиц зарождается в свободных от дислокаций участках. Температура, соответствующая этим изменениям процесса выделения, повышается при увеличении активности углерода, так что температура, при которой начинается зарождение в объеме зерна, повышается при увеличении содержания углерода или при добавлении кремния и понижается при добавлении марганца [49]. На фиг. 10 и 11 показано выделение на дислокациях в сплаве железо — углерод — марганец и наблюдающееся наряду [c.294]

Ф и г. 10. Выделение на дислокациях в сплаве Fe—0,45% Мп— 0,017%G, состаренном в течение 5 мин при 200° С. X 12 ООО (по Лесли [49]). [c.295]

Основным элементом, обусловливающим деформационное старение сталей при рабочих температурах является углерод. В железоуглеродистых сплавах деформационное старение при температурах, не превышающих 150° С, связано с выделением на дислокациях е-карбида, при более высоких температурах вначале [c.7]

Так как при выделении в матрице система обладает более высокой свободной энергией, чем при выделении на дислокациях, то достаточно продолжительное старение (или повышение температуры) должно приводить к растворению матричных выделений и дополнительной сегрегации на дислокациях. Как следует из данных по ВТ работы [85] и непосредственных наблюдений [11, с. 173], этот процесс действительно происходит. Соответственно изменяются свойства. Так, в нашем случае увеличение продолжительности естественного старения с двух недель до шести месяцев уменьшило величину Асг со 181 Мн/л2 (18,1 кг/лл ) до 120 Мн/м (12 кг/мм ) и увеличило соответственно /п т с 17-10-2 до 28-10 мм. При старении нормализованного железа максимальные Да и /п.т оставались практически постоянными. [c.45]

Ч-3,5) 10 А)], т. е. на 1 см дислокационной линии (3,5-10 плоскостей) приходилось около 10 выделений. При пониженном содержании азота (5-10 7о) под световым микроскопом в феррите деформационно состаренных сталей обнаруживались только характерные фигуры травления [27, с. 579]. Характерное точечное растравливание ферритных зерен состаренного железа (закалка 600° С+деформация 4%-1-старение при 100° С, 100 мин) обнаружено после полирования и травления в реактиве Морриса, что авторы связывают с образованием сегрегаций (или выделений) на дислокациях [103]. [c.80]

Таким образом, непосредственные наблюдения в определенной степени подтверждают наличие выделений на дислокациях при длительном деформационном старении стали. Однако кинетика структурных изменений на различных этапах деформационного старения остается по существу неисследованной (особенно для практически важного случая медленно охлажденной стали) и поэтому многие детали этих изменений — дискуссионны. [c.82]

Максимум Не при этом имеет характерный 4 размЫ тый вид. Рассмотренное повышение Не не связано, очевидно, с деформационным старением, так как выделения на дислокациях либо отсутствуют, либо имеют слишком малый размер, чтобы влиять на Не (см. выше). Поэтому наблюдаемый максимум Не связан с ростом частиц в мат- [c.86]

С повышением температуры испытания еще на 50— 75 град, несмотря на уменьшение зубчатости, предел прочности продолжает возрастать, а относительное сужение — падать, т.е. динамическое деформационное старение происходит некоторое время и после перехода к монотонному течению. Дальнейшее развитие динамического деформационного старения может происходить, по-видимому, в результате образования мелкодисперсных выделений на дислокациях. Однако этот вопрос требует дальнейших исследований. Если предположить, [c.253]

Таким образом, большое количество дисперсных частиц, их высокая дисперсность и устойчивость против коагуляции являются условием сохранения текстуры деформации стареющих сплавов. Вместе с тем выделения не ДОЛЖНЫ быть когерентными с матрицей, в противном случае они будут выделяться на дислокациях, задерживать их перераспределение и формирование центров рекристаллизации, а не только их рост. [c.410]

После холодного наклепа средняя плотность дислокаций не превышает 10 —10 си . Эффективным методом получения металла с равномерно распределенными внутренними дислокационными барьерами высокой плотности служит термомеханическая обработка. В настоящее время предпринимаются попытки рассчитать плотность дислокаций в сталях, упрочненных с помощью такой обработки. Эта плотность представляет собой сумму дислокаций на карбидных выделениях и дислокаций, возникающих в процессе фазовых превращений. Их плотность может достигать Ю з см 2. Определить критическую плотность дислокаций в стали после термомеханической обработки пока не удается. При достижении ее могут возникать трещины субмикроскопических размеров. Они не оказывают существенного влияния на предел прочности. [c.51]

При некогерентном выделении отношение энергий активации зарождения на дислокации (краевой) и гомогенного определяется следующим выражением [c.233]

В первом приближении развитие процессов деформационного старения состоит в увеличении числа точек закрепления дислокационной линии прит месными атомами и увеличении количества этих атомов в районе точек закрепления. В образцах, растянутых на 5 и 1 % со скоростью 1000 мм/ч, деформационное старение протекает наиболее интенсивно и его механизм заключается, очевидно, только в сегрегации примесей, т. е. старение протекает в одну стадию. Деформирование же стали с меньшими скоростями (0,14 и 140 мм/ч) вносит меньшее количество свежих дислокаций, тем самым создавая условия для протекания второй стадии старения —образования тонкодисперсных выделений второй фазы в местах скопления примесных атомов. Рассматриваемая система при этом будет обладать более высокой свободной энергией, чем при выделении на дислокациях. Следовательно, старение при 650° С должно приводить к растворению матричных выделений и дополнительной сегрегации их на дислокациях. [c.210]

Хрупкие разрушения связаны с наличием внутренних дефектов размером больше критического. Если размер включений составляет 5-10 мкм и более, опасность хрупкого разрушения возрастает. Особенно опасны оксиды и нитриды, вьщеляюшдеся по грашщам аустенитных зерен. В окрестностях неметаллических включений пластическая деформация стеснена вследствие скопления дислокаций, выделения на дислокациях примесных атомов и т. д. Из-за стеснения пластической деформации напряжения растут, что приводит к возникновению микротрещин. Микронапряжения в окрестностях включений, вызванные различием физических свойств металла и включения, достигают 250 МПа. Напряженное состояние вокруг включений ус)тубляется существующими в металле термическими напряжениями. [c.374]

Гораздо более полное описание кинетики процессов роста, лимитируемых диффузией, было дано Хэмом [34, 351, а также Булафом и Ньюменом [8, 9] для случая выделения на дислокациях. В работе Хэма была рассчитана временная зависимость скорости выделения для ряда сфероидальных Р-частиц в правильной кубической решетке. Использованный им метод решения формально сходен с методом Вигнера — Зейтца, применяемым для расчета структуры энергетических зон в твердых телах для расчета используются свойства симметрии такого ряда частиц в качестве граничного условия принимается следующее нормальная компонента потока атомов примеси становится исчезающе малой на поверхности кубической ячейки , окружающей каждую частицу. За исключением короткого начального переходного периода, закон роста для сферических частиц идентичен закону, даваемому методом Уэрта — Зинера можно также показать, что нерегулярное распределение частиц р-фазы не влияет сколько-нибудь заметно на закон их роста. Иглы иди пластины, сохраняющие в процессе роста эллипсоидальную форму с неизменным эксцентриситетом также дают качественно сходные результаты, отличающиеся от формулы Уэрта — Зинера только численной величиной входящих в уравнение параметров. Отсюда следует, что уравнение Аврами (39) является хорошим приближением для описания роста на ранних стадиях превращения во всех этих случаях, хотя, как подчеркивает Хэм, оно не имеет особого значения в случае превращений, лимитируемых диффузией, за исключением того, что служит [c.280]

Si, Ge Си(ЫОз)2 u Диффузия Си через междоузлия и выделение на дислокациях. Нанесение капли Си МОз)г на Ge или Si и отжиг в атмосфере Нг при 900° С Дэп1 [c.249]

TiOj LiOH, Li Li дение Диффузия Li через междоузлия в кристалле и выделение на дислокациях. Нагрев кристалла, покрытого LiOH или металлическим Li, при 450 или 300° С в вакууме Джонсон [c.249]

Эту зависимость неоднократно проверяли экспериментально и в большинстве случаев она оказывалась справедливой [23, 25, 27, 28, 32, 63—65]. Следует указать, однако, что уравнения (25), (26) не могут описать кинетику деформационного старения, связанного с упорядочением по Сноеку, так как в этом случае атомы примеси не уходят из твердого раствора и перемещаются на чрезвычайно малые расстояния. Уравнения (25), (26) не учитывают также эффекта обратной диффузии и возможных особенностей кинетики на стадии образования выделений на дислокациях. Поэтому если уравнение [c.37]

Как видно из рис. 13, выделения при закалочном старении должны эффективнее блокировать активные системы скольжения, чем выделения на дислокациях в плоскостях скольжения. Поэтому уменьшение доли закалочного старения должно сопровождаться уменьше- [c.44]

Указания на обнаружение выделений на дислокациях при деформационном старении предварительно закаленной мягкой стали содержат работы [80, с. 600 142 144—146]. В работе [103] выделения на дислокациях обнаружены только в участках с низкой плотностью дислокаций и их связывают со стадией перестраивания. Установлено также одновременное присутствие выделений на дислокациях и в матрице после низкотемпературного деформационного старения [142, 145, 146, 153]. В большинстве случаев природа наблюдаемых выделений не определена, хотя, по некоторым данным, они представляют собой цементит [146]. [c.82]

Статическое деформационное старение стали протекает в несколько стадий. Начальная стадия деформационного старения стали заканчивается образованием атмосфер Коттрелла. После образования насыщенных атмосфер в результате дальнейшего увеличения плотности примесных атомов на дислокациях происходит образование сегрегаций (неустойчивых выделений или предвы-делений). Завершается деформационное старение образованием мелкодисперсных выделений на дислокациях [45, с. 142]. Поэтому наряду с повышением прочностных свойств происходит значительное повышение температуры хладноломкости, снижение пластичности и вязкости стали, часто доходящее до почти полной потери способности стали к пластической деформации. Субструктурные изменения при статическом деформационном старении в большей степени влияют на ударную вязкость, чем на свойства при растяжении. Динамическое деформационное старение ввиду кратковременности процесса и благодаря высокой плотности дислокаций заканчивается в большинстве случаев образованием атмосфер или сегрегаций на дислокациях. Поэтому снижение пластичности стали в результате динамического деформационного старения обычно происходит не до полной потери способности стали к пластической деформации. Субструктурные изменения при динамическом деформационном старении оказывают примерно одинаковое [c.298]

В металлах и однофазных сплавах технической чистоты одной из причин упрочнения при дорекристаллизационном отжиге может быть старение (дисперсионное твердение) из-за выделения на дислокациях дисперсных частиц фаз, образованных примесями. [c.100]

Поле упругих напряжений неизбежно возникает в матрице при образовании когерентных и полукогерентных выделений, так как когерентность решеток обеспечивается упругой деформацией их около границы раздела (см. рис, 166,о, б). Величина упругих напряжений тем больше, чем больше размерное несоответствие структуры матрицы и выделения, выше модуль упругости матрицы и больше площадь когерентной границы. Для продвижения дислокаций через упругую деформированную матрицу требуется приложить напряжение, превышающее среднее напряжение поля упругих деформаций вокруг выделений. Соответствующее упрочнение является результатом дальнодействующего влияния выделений на дислокации, [c.315]

Структуры, приведенные на рис. 10,а — д, ж могут выявиться обычными металлографическими приемами и обнаруживаются при сравнительно небольших увеличениях ( 1000 раз) на некоторых сплавах. Выявление дислокационных структур в этих сплавах обусловлено тем, что дислокации декорируются, невидимые становятся видимыми благодаря выделениям на них различных частиц (подобно тому, как невидимые провода становятся видимыми, когда на них усядется стая птичек). Для непосредственного, не декарированпого выявления дислокаций требуются большие увеличения (порядка 30 000 раз) и обнаруживаются они лишь па топких пленках отделенных от металла. [c.30]

Деформационное старение развивается после х0Л0Д 10Й деформации при последующей выдержке при нормальной температуре и особенно при нагреве до относительно невысоких температур (например, для технического железа до 470 К). Деформационное старение возможно как в слабо пересыщенных, так и равновесных сплавах типа твердых растворов внедрения, в которых не происходит закалочное старение (например, в железе с содержанием углерода менее 0,006% и азота менее 0,01%). Механизм деформационного старения отличен от закалочного. Деформационное старение связано не с выделением какой-либо фазы, а с сегрегацией растворенного элемента на дислокациях, образовавшихся в процессе деформации. На них образуются облака Коттрелла. При последующей пластической деформации для движения дислокаций необходимо вырывание их из облаков Коттрелла. Последнее требует повышения усилий для деформирования, что и служит причиной упрочнения сплава. [c.500]

Проведенное электронно-микроскопическое исследование стали 0Х18Н10Ш на ранних стадиях старения показало, что при 450° С предварительная деформация 5 % со скоростью 140 мм/ч приводит к выделению карбидной фазы на дислокациях. Кроме того, образуются дефекты упаковки (рис. 3, а), которые приводят к накоплению микронапряжений, что подтверждается также рентгене- [c.65]

Мы полагаем, что в действительности важны обе эти возможности [68]. Значение характера скольжения обусловлено наличием переноса водорода по дислокациям. Если дислокационный перенос сопровождается разрезанием упрочняющих выделений, то скольжение является сильно планарным и на границах может накопиться значительное количество водорода. Последую-игее влияние этого водорода будет зависеть от характера выделений на границах, поскольку эти выделения будут служить центрами накопления водорода и, следовательно, зародышами разрушения [173. 328, 353]. Таким образом, мы считаем, что конкуренция двух процессов, обусловленных характером внутренности зерна и зернограничными выделениями соответственно, просто отражает две стороны одного и того же явления, при условии, что в нем действительно принимает участие водород. Следовательно, мы, присоединяемся к тем исследователям, которые в большинстве случаев (по крайней мере отчасти) связывают поведение алюминия при КР с водородом [169—173, 179, 183, 328, 329, 354—358]. [c.144]

Слитки промышленных сплавов гомогенизируются в однородной области (см. рис. 77) существования фазы а. Быстрое охлаждение из области существования фазы а приводит к фиксации пересыщенного твердого раствора. При этом можно ожидать, что существенное упрочнение при распаде твердого раствора должно быть возможным. Однако этого не наблюдается для состава обычных промышленных сплавов системы А1 — Mg. Низкое упрочнение во время распада твердого раствора объясняется тем, что при этом отсутствуют зоны ГП. Во время отжига или при нагревах в двухфазной области пересыщенный твердый раствор распадается и происходит выделение переходной (промежуточной) фазы р (на плоскостях 100 и 120 ) и равновесной фазы p(Mg5Al8) [97, 98]. Обычно эти выделения зарождаются гетерогенно по границам зерен и на дислокациях, поэтому они не распределены достаточно равномерно и тонко, чтобы давать значительный упрочняющий эффект. [c.223]

Фаза S имеет форму пластинки и зарождается предпочтительно на дислокациях, как и фаза в в сплаве системы А1—Си. Она по крайней мере частично не когерентна с матрицей и имеет приблизительный состав Ab uMg. Вызывает удивление, что до сих пор нет подходящей количественной оценки процессов, имеющих место во время стандартной термомеханической обработки такого широко применяемого сплава 2024. Упрощенное качественное описание термомеханической обработки этого сплава можно представить следующим образом. При температуре нагрева перед закалкой большинство легирующих элементов переходит в твердый раствор. Однако марганцовистые соединения и другие интерметаллические частицы не растворяются. Эти частицы препятствуют движению границ зерен, способствуя образованию структуры с удлиненным зерном во время изготовления полуфабриката. Быстрое охлаждение с температуры под закалку приводит к пересыщению твердого раствора с почти равномерным распределением меди и магния в матрице. В этих условиях даже границы свободны от выделений, как показано на рис. 86. Если скорость охлаждения во время закалки меньше, чем 550 °С/с, то зарождение и рост фазы, обогащенной медью, может происходить по границам зерен с образованием при этом зон, обедненных медью, непосредственно прилегающих к границам зерен. [c.237]

При искусственном старении (190°С) увеличение прочности происходит за счет выделения фаз 0", 0 и S. Пластическая деформация после закалки и перед искусственным старением приводит к более тонкому распределению полукогерентных фаз 0 и S, которые зарождаются предпочтительно на дислокациях. В период начальных стадий искусственного старения зарождаются и растут предпочтительно по границам зерен некогерентные фазы 0 и S, что приводит к обеднению областей, прилегающих непосредственно к границам. В начальных стадиях искусственного старения прочность увеличивается благодаря частичной реверсии зон ГП и ГПБ. По мере продолжения старения максимум прочности достигается, когда сплав содержит множество мелких частиц фаз 0", 0 и S. Во время старения эти частицы, обогащенные медью, образуются по всему объему зерна (рис. 87). Этот общий распад уменьшает концентрацию меди в твердом растворе матрицы и, таким образом, уже нет значительного преимущества [c.237]

В настоящее время не представляется возможным проанализировать истинную роль частиц фазовых выделений являются ли. они стоками точечных дефектов, местами рекомбинации вакансий и межузельных атомов, центрами зарождения пор или местами закрепления дислокаций. Однако вне зависимости от механизма влияния выделений на развитие пористости четкая корреляция между распуханием сплавов и концентрацией выделений [211] (Может в принципе стать основой для получения материалов, устойчивых к распуханию. Задача сводится к разработке сплавов с высокой концентрацией мелкодисперсных выделений, которые в процессе облучения не должны коагулировать. Разработанный в Англии сплав нимоник РЕ-16, упрочненный мелкодисперсными выделениями у -фазы состава Nis (Ti, Al), уже вошел в группу штатных обо-лочечных материалов (см. табл. 21). [c.178]

Исследование дислокационной структуры показало, что в исходном состоянии после аустенизации структура образцов представляет собой аустенитную матрицу практически без выделений дисперсной фазы (рис. 53, а). Границы двойников свободны от выделений, на границах зерен есть весьма редкие выделения карбидов МсазСв (рентгенографически этот карбид в исходном состоянии не был обнаружен). Металл практически не имеет дислокаций внутри зерна. [c.109]

О ТОМ, ЧТО при термоциклировании сплавов происходили процессы растворения и выделения графита, свидетельствуют данные металлографического анализа. Полированная поверхность образцов покрывалась пленкой графита (рис. 25, о), утолщающейся с циклами. Графитные включения, имеющие компактную форму после первых циклов, в дальнейшем разветвлялись и приобретали сложную форму (рис. 25, 6). В сплавах кобальта увеличивалось число графитных кристаллов, которые возникали преимущественно на дислокациях (рис. 25, б). Повышение плотности дислокаций в кобальте при термоциклировании связано со сдвиговым механизмом полиморфного превращения. Эффективность дислокаций при зарождении графита обусловлена присутствием пор, возникающих вследствие высокого напряжения в районе головной дислокации скопления. По рельефу, создающемуся на полированной поверхности термоциклирован-ных образцов, можно судить об относительном смещении зерен вдоль границ. В структуре термоциклированных образцов обнаруживаются признаки полигонизации, особенно вблизи границ зерен, и миграция границ, из-за которой в объеме зерен твердого раствора появляются цепочки гра- [c.83]

В некоторых системах показана возможность старения путем простого выделения. Так, при электронномнкроскопическом исследовании сплава Mg — А1 [149] образования зон и промежуточных фаз не обнаружено. Старение происходит за счет выделения фазы Mgi7Ali2 эффект упрочнения при этом невелик. Выделения образуются на дислокациях, поэтому дал<е небольшая предварительная деформация ускоряет старение — увеличивает плотность выделений при данном времени старения. [c.223]

В случае когерентных выделений дислокации оказывают слабое влияние. По этой причине можно наблюдать в структуре сплава после старения зоны Г—П в матрице и выделения про-межуто чных фаз на дислокациях. [c.233]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...