Границы зерен наклонная

С помощью косого освещения и интерференционного микроскопа исследованы двойные границы зерен различных сталей, которые появляются в шлифе преимущественно у чистых ферритных сталей [45]. Двойные границы обусловлены выявлением при травлении наклонных плоскостей различных форм. Теоретические разработки Энгеля [9] об образовании границ зерен в зависимости от ориентации соседних зерен позволяют объяснить природу наклонных плоскостей. [c.33]

Согласно уравнению (8), наклон области 7 на кривой v—К должен уменьшаться по мере того, как радиус кривизны конца трещины увеличивается. Таким образом, анализ [207, 208, 210] должен предсказывать снижение зависимости скорости роста трещин в сплавах при понижении предела текучести, поскольку соответственно увеличивается релаксация напряжений в пластической зоне. Рис. 117 и 118 действительно подтверждают это предположение. Если, как полагают некоторые исследователи [166], пластическая зона впереди вершины трещины распространяется в зоне, свободной от выделений, вдоль границ зерен в высокопрочных алюминиевых сплавах, то очень узкая зона, свободная от выделений, должна приводить к более крутому подъему области 7 на кривой V—к. Такой характер кривых наблюдался на практике [166]. Однако следует напомнить, что ширина пластической зоны обычно на несколько порядков больше ширины зоны, свободной от выделений. Например, на рис. 106 показано, что пластическая деформация распространяется в области от одного до трех близлежащих от трещины зерен. [c.284]

Модель строения границы зерен иллюстрирует рис. 22. Если разрезать верхнюю плоскость и вставить лишнюю полуплоскость, то кристалл изогнется наподобие биметаллической пластины. Граница, называемая наклонной, симметрична относительно обоих зерен. Один кристалл можно совместить с другим поворотом вокруг оси, параллельной границе. Такая граница состоит из ряда чисто краевых дислокаций с вектором Бюргерса Ь, перпендикулярным к плоскости границы. В случае простой кубической решетки возможно количественное описание границы. При расстоянии ме ду дислокациями d и угле разориентировки 6 отношение bih = 2 sin 6/2 9 (для малых 9) (рис. 23). [c.72]

В связи с этим форма кривой усталости при повышенной температуре имеет ряд особенностей (рис. 47). Эти кривые не имеют выраженного асимптотического характера и не свидетельствуют о существовании пределов выносливости, как их параметра. Такими параметрами являются угол наклона ветвей кривой и, ограниченные по числу циклов пределы выносливости, определяющие положение этих ветвей в логарифмических координатах амплитуда напряжений — число циклов. Форма кривой 1 свойственна умеренным температурам (Т = 0,45- --5- 0,50 Тпд), при которых накопление повреждения возникает в широком диапазоне напряжений низких уровней, с интенсивностью, повреждения меньшей, чем в области высоких напряже-, ний, действие которых сопровождается циклическими пластическими дефор-1У ациями, превышающими упругие или одного порядка с ними. При более высоких температурах (0,50—0,55 Tj,J повышение интенсивности усталостного повреждения во времени и по числу циклов возрастает так же в области низких напряжений. У кривой усталости 2 больший наклон и нет переломов. При еще более высоких температурах (0,55—0,60 T J накопление повреждения главным образом определяется временем действия напряжений, существенную роль при этом играют процессы накопления разрушения на границах зерен и переход от внутри-кристаллического возникновения и распространения трещин к межкри- [c.216]

Для получения информации о склонности различных элементов к сегрегации на границах зерен в железе используют также метод измерения свободной энергии границ зерен в зависимости от состава сплава [266]. При таком подходе мерой склонности элемента к зернограничной сегрегации является угол наклона кривых зависимости свободной энергии границ зерен от концентрации данного элемента в объеме в соответствии с изотермой адсорбции Гиббса для границ зерен [134]. До разработки прямых аналитических методов исследования химического состава поверхностей этот метод являлся наиболее эффективным при оценке сегрегационной способности различных элементов. [c.26]

Если поверхностная энергия а раскрывающихся по границе зерна трещин. 8 результате обогащения их берегов адсорбированными примесями значительно снижена по сравнению с поверхностной энергией плоскости спайности у, то концентрация напряжений в голове скоплений, заторможенного у границ зерен, приведет к зарождению межзеренной трещины. При межзеренном зарождении наклон К = да 136 [c.136]

На рис. 49 зависимость Ор( /" / ) для этого сплава сопоставлена с известной зависимостью Петча для чистого железа, разрушенного анс-кристаллитным сколом при 77 К. Значения ао близки, а наклон К для сплава с фосфором, образцы из которого разрушаются по границам зерен, значительно ниже, чем для железа. Найденные по наклону значения [c.137]

Действительно, из рис. 52 видно, что когда зарождение трещины происходит в результате двойникования, наклон прямых 2 для образцов в состоянии отпускной хрупкости заметно меньше, чем для вязких образцов, а электронная микроскопия [173] подтверждает, что разрушение при этом происходит преимущественно по границам зерен и связано с двойниками, атакующими границу. [c.140]

ВОЗМОЖНОСТЬ дальнейшей деформации истощается,—они разрушаются по плоскостям сдвига. В поликристаллических пластичных металлах в случаях не слишком больших остаточных деформаций и при однородном напряженном состоянии оба типа разрушения могут быть полностью определены ориентировкой поверхности разрушения если последняя перпендикулярна главному наибольшему растягивающему напряжению, то мы имеем разрушение путем отрыва, если же она наклонена под значительным углом относительно главных направлений напряжений, то перед нами разрушение путем сдвига. Однако, как уже указывалось, исследование поверхности разрушения под микроскопом может обнаружить существен ные отклонения от этих двух видов разрушения видимая поверхность разрушения при отрыве может состоять из мельчайших действительных плоскостей отрыва или из мельчайших плоскостей сдвига (в отдельных зернах). Для решения вопроса о том, какой тип разрушения является преобладающим—путем сдвига или путем отрыва,—может даже оказаться необходимым установление процентного соотношения между площадями плоскостей сдвига- и отрыва, причем результат здесь может привести к парадоксальным выводам. К указанным видам разрушения следует еще добавить наблюдаемое иногда разрушение зернистой структуры по границам зерен. На практике к разрушению могут привести один или комбинация из нескольких простейших видов указанных процессов. [c.228]

В более сложных структурах технических металлов, например мягкой стали, в которой по границам зерен феррита выпадают карбиды и концентрируются чужеродные атомы, границы зерен обладают более высоким сопротивлением деформации и оказывают существенное влияние на общие пластические деформации деталей. Это объясняет повышение предела текучести стали по сравнению с напряжением скольжения феррита и то, что наклон диаграммы деформирования стали в зоне пластической деформа- [c.179]

На И участке (рис. 155) разупрочнение контролируется либо сдвиговыми (дислокационными) механизмами, например поперечным скольжением винтовых дислокаций, либо миграцией границ зерен (рекристаллизацией), что, однако, требует достаточно высокой температуры. В этом случае скоростная зависимость напряжения описывается степенной функцией вида (6), обратной соотношению (27). Обычно меньший наклон кривых зависимости а (е) на этом участке связан с меньшей скоростью разупрочнения. [c.228]

Однако рост кривых Я, а, р, термо-ЭДС и р прекращается в некой определенной точке, за которой следует спад. Это говорит о том, что чистота , совершенство решетки вновь начинает возрастать, следовательно, дефекты решетки исчезают. Это явление по-видимому связано с тем, что насыщение границ зерен, блоков продолжается и что расход примесных атомов на это насыщение превысил приход их в результате распада карбидов и, конечно, значительную массу примесных атомов адсорбировали границы новых зерен как самые крупные дефекты. Как было отмечено, адсорбции атомов углерода, в частности, на границах зерен при температурах выше 1000—1200°С не должно быть. Более того, на рис. 66 приведен график изменения микротвердости в малых зернах, не имевших роста при этих температурах, из которого видно, что после распада карбидов кривая не меняет наклона во всем диапазоне рассматриваемых температур. За счет каких все-таки сил образуются и удерживаются на границах зерен сегрегации примесных атомов в металле при высоких температурах и на высокотемпературном участке околошовной зоны [c.107]

Типичной является изображен-ная на этом рисунке диаграмма, состоящая из двух прямых с различным наклоном. Первый, круто падающий участок, соответствует внутризеренному разрушению, второй участок — разрушению по границам зерен. Для определения предела длительной прочности при Рис. 290. больших значениях т необхо- [c.432]

То, что а и б являются характеристиками термометра, естественно следует из теории, обсуждавшейся ранее. Согласно (5.1), наклон кривой зависимости сопротивления от температуры обратно пропорционален полному времени релаксации т. Основная часть т — это вклад элоктрон-фононных взаимодействий, который обратно пропорционален температуре, однако сюда входят также времена релаксации для взаимодействий электронов с примесями, вакансиями и границами зерен. Все эти вклады зависят также от температуры, и поэтому величина а должна служить и служит чувствительным показателем чистоты проволоки и качества ее отжига. Отклонение от линейности б является функцией коэффициентов при Р и членах более вы- [c.202]

Существенный вклад в проннкнове-нне припоя по границам зерен может внести также адсорбционный эффект понижения прочности. Жидкий припой, затекая в трещины, образующиеся по границам зерен, взаимодействует со стенками и в зависимости от наклона границ, уровня напряжений, влияния примесей и других факторов приводит к образованию диффузионных клиньев различных размеров. [c.31]

Совершенно иным является развитие процесса при термической обработке сварного соединения, склонного к растрескиванию. Для металла околошовной зоны в данном случае (рис. 61, б) характерна в условиях ползучести повышенная склонность к меж-зеренному разрушению. Поэтому кривая длительной прочности 1 будет иметь больший наклон, чем аналогичная кривая на рис. 61, а, и пересечение ее с кривой релаксации 3 произойдет сравнительно быстро за время Однако и в этом случае вероятность образования трещин мала, так как обычно и при межзеренном разрушении возможная деформация больше деформации за счет релаксации напряжений (рис. 61, г). Лишь при сварке сплавов повышенной жаропрочности, например дисперсионнотвердеющих никелевых сплавов, степень повреждаемости границ зерен околошовной зоны которых особенно велика, можно ожидать появления трещин при термической обработке и без концентраторов. Растрескивание можно ожидать также и при чрезмерной жесткости свариваемых узлов из аустенитных и теплоустойчивых сталей. [c.100]

НИЯХ стали S15 обнаружили резкое изменение наклона прямых, характеризующих рассматриваемые зависимости в области малых амплитуд деформации. Кроме того, во всех случаях при испытаниях с циклом нагружения медленно—быстро обнаружили самую низкую усталостную долговечность. При одинаковой частоте нагружения с циклом быстро—медленно долговечность оказалась несколько меньше, чем при испытаниях с симметричным циклом нагружения. Можно предположить, что при большой разнице скоростей деформации и I ёс (10 или 10 ) даже при сравнительно низких температурах проявятся аналогичные закономерности. Результаты испытаний сплава NAR log Z представлены на рис. 6.62. Для цикла нагружения медленно—быстро обнаружили наибольшее падение усталостной долговечности. При испытаниях с циклом нагружения быстро—медленно усталостная долговечность имеет промежуточную величину между долговечностями, соответствующими симметричным циклам нагружения быстро—быстро и медленно—медленно. Описаны [81—86] и другие аналогичные результаты. Механизм образования и роста трещины в образцах в этих экспериментах можно представить следующим образом. При испытаниях с циклом нагружения медленно—быстро в образцах образуется большое число трещин, эти трещины вызывают образование пустот и клиновидных трещин на границах зерен. В отличие от этого при испытаниях с циклом быстро—медленно возникает сравнительно острая трещина от поверхности образца, эта трещина распространяется через зерна [81, 84]. При симметричном цикле нагружения быстро—быстро происходит транскристаллитное разрушение, при котором наблюдается усталостная бороздчатость. При испытаниях с циклом медленно—медленно часто [24, 26, 87, 88] наблюдают на изломе зернограничные фасетки, аналогичные возникающим при разрушении в результате ползучести. Микроструктуры, характеризующие накопление зернограничного скольжения при пилообразных циклах нагружения, показаны на рис. 6.6. [c.240]

АВ, ВС, BE — границы зерен (АВ, ВС — примерно перпендикулярны поверхности фольги. BE — наклонена к поверхности препарата под углом 20—70 полосы на наклонной границе — толщинные контуры экстинкц,ии, соответствующие уровням равной толщины) J — зернограничные выделения (ЗГВ) 2 — места вытравленных (выкрошившихся) ЗГВ при препариропанни, 3. 3 — дислокации (3 — дислокационный диполь) 4 — дислокационные призматические петли СГ — субграница, образованная набором дислокаций ПС — полоса скольжения, образованная компланарной последовательностью дислокаций Д — дисперсоид рябь по полю зерен — дисперсные внутризеренные выделения светлые полосы вдоль границ зерен — зоны, свободные от выделения (ЗСВ) [c.384]

Рис. 6.032. Контраст в виде одноконтурных темных дуг. обусловленный полями деформации вокруг водородных пузырьков, образовавшихся на зернограничных выделениях в сплаве 1911, Закалка с 590 С. старение при 100 °С. 240 ч. Тонкая фольга выдержана в лабораторном воздухе в течение 1 года. Светлопольная электронномикроскопическая фотография на просвет. 1—2—3—3 —2 —Г — наклонная граница зерен. В отражающем положении зерно 1

Рис. 6.033. Контраст различной природы на наклонной границе зерен (/—2—3—3 — —/ ) в сплаве А1 — 4,6 % Zn — 2 % Мг. Закалка с 690 °С в воде, старение при 120 С, 720 ч. Тонкая фольга выдержана 1 нед. в лабораторном мздухе. Темнопольная электронномнкро-скопическая фотография на просвет в рефлексе (111) матрицы зерна 1. В области границы Д0 = О по линии 2—2 Л0 > О правее и Д9 < О левее этой линии. Макс. отрицательное отклонение — в области А. Здесь вследствие ориентационного контраста выявляются зернограничные выделения п-фазы. Правее линии 2—2 в виде светлых дуг, обращенных в сторону зерна 1, благодаря деформационному контрасту, выявляются поля деформации вокруг водородных пузырьков, образовавшихся на зернограннчных выделениях. Светлая область на фотографии абсорбционная полоса, получающаяся при Д9 <0. X 33 ООО

Для анализа экспериментальных результатов часто применяется построение графиков зависимости Iglg (1 — ) от lg , которые при условии справедливости уравнения Аврами являются прямыми линиями с тангенсом угла наклона, равным п. В случае, рассмотренном Каном, такой график состоит из двух линейных участков с наклоном, равным 4 и 1, соединенных переходным криволинейным участком. Переходный участок соответствует исчерпанию мест зарождения и возникает потому, что эти места располагаются не совершенно беспорядочно, а по соседству друг с другом. На любой стадии превращения, следовательно, относительная доля той площади границ, которая уже претерпела превращение, больше, чем объемная доля превращенного материала, и скорость зарождения, отнесенная к образцу в целом, уменьшается поэтому быстрее, чем рассчитанная, исходя из объемной доли непревращенного материала. Тот факт, что зарождение происходит только на межзеренных границах, до исчерпания мест зарождения практически не влияет на степень превращения, и в этом случае применимо уравнение (40). После исчерпания мест зарождения скорость зарождения на последней стадии процесса практически равна нулю. Уравнение (41) можно получить, просто анализируя законы роста пластинок, составляющих продукт превращения при их прорастании от границ зерен внутрь этих зерен, [c.275]

Скольжение границ зерен (иногда на большие расстояния) происходит под действием приложенного напряжения сдвига. Этот порождающий деформацию процесс играет большую роль при сверхпластической деформации (гЛ. 8) И обычно проявляется в смещении эталонной сетки, нанесенной. на образец. Обычно скользят только болЬшеугловые границы, так как дислокации малоугловых границ, как правило, могут свободно перемещаться в своих плоскостях скольжения под действием приложенного напряжения. Скольжение можно объяснить, обратившись к процессам переползания и скольжения дислокаций границ зерен—эти процессы могут быть причиной и некоторой сопутствующей миграции границы [300]. Миграция границ зерен может происходить также под действием напряжения и порождать деформацию. Это явление подтверждено в экспериментах по ползучести алюминия [116] и ЫаС1 [148] и, возможно, объясняется распространением выступов (ступеней), связанных с несобственными дислокациями границ зерен [149]. Когда межзёрновая граница наклона перемещается под действием напряжения, она оставляет за собой на поверхности кристалла склон или откос, [c.83]

Еще одно прямое подтверждение конкуренции атомов Р и С при адсорбции на границах зерен дают результаты работы 125], показывающие, что после закалки от 800°С образца из а-железа с 0,52 % Р и 0,002 % С средняя концентрация Р на разных границах зерен примерно в 2 раза выше, чем в образце с тем же содержанием Р и 0,012 % С. Образец с промежуточным содержанием углерода (0,008 %) показывает и промежуточную среднюю концентрацию Р на границах. Для каждого образца Оже-спектроскопия выявляет значительную анизотропию обогащения примесями различнь(х межзеренных границ, причем те границы, которые обнаруживают повышенную концентрацию фосфора, имеют и повышенную концентрацию углерода. Основьгваясь на данных [126], показавших, что концентрация фосфора на границах зерен в a-Fe слабо чувствительна к углу разориентировки и типу границ (наклона или кручения), но возрастает для границ, лежащих в плоскости с большими кристаллографическими индексами, авторы работы [125] полагают, что такие границы игиеют большую адсорбционную емкость как для фосфора, так и для углерода. [c.72]

Зависимость эта представлена на рис. 48. В области температур отжига 400-250 0 наклон прямых дает 84 кДж/моль, что хорошо согласуется с энергией активации объемной диффузии углерода в железе (80-88 кДж/моль) [168] при более низких температурах эффективная энергия активации падает до 40 кДж/моль, что допустимо связать с преобладанием в этих условиях диффузии углерода к границам зерен по дефектам, вероятно, прежде всего по границам субзерен. На-клон прямых на рис. 48 не зависж от того, какая оценка (Г) используется. Аналогичные результаты получены в работе [165]. [c.133]

В хорошо отожженных высокочистых поликристаллах при элект-ронно-микроскопическом исследовании высокоугловых границ зерен, ориентированных наклонно к плоскости фольги, обычно не наблюдается никаких эффектов контраста, кроме толщинных экстинк-ционных полос за исключением границ, разделяющих зерна, разориентированные на углы, близкие специальным разориентациям с высокой плотностью узлов совпадения [49]. В последнем случае на границах обнаружены дислокации с векторами Бюргерса, меньтими вектора Бюргерса решеточных дислокаций, причем 6 зернограничных дислокаций тем меньше, чем меньше плотность совпадающих узлов. Примером таких дислокаций могут быть дислокации в некогерентных двойниковых границах. Вследствие малости вектора Бюргерса создаваемые ими упругие искажения значительно слабее и, как показывают эксперименты [49], при у.меньшении вектора Бюргерса зернограничных дислокаций по сравнению с вектором Бюргерса решеточной дислокации примерно в 3 раза они наблюдаются в границах зерен с трудом, а при уменьшении в 4—5 раз они невидимы [c.215]

I Первый, более пологий участок на логарифмической прямой С на рис. 132 отвечает внутрикристалли-ческому разрушению второй, характеризующийся большим наклоном,—меж-кристаллическому. По данным А. В. Станюковича [114], при температурах выше 450 для перлитных сталей и выше 550° — для аустенитных, можно ожидать при достаточно длительности службы, исчисляемой тысячами часов, разрушения по границам зерен. Очевидно, что экстраполяцию прямой 1п о — [c.162]

Границы субструктуры, естественно, отличаются от границ зерен в поликристаллических структурах, которые представляют собой более сложное нарушение строения кристаллической решетки и систему нарушений непрерывности. Эта точка зрения гюдтверждается свойствами границ мозаичной структуры, отличающихся от свойств границ зерен в условиях пластической деформации, в частности при длительном нагружении и высоких температурах. Так, например, полигонизация является результатом увеличения плотности дислокаций прн пластической деформации в условиях высокой температуры и большой длительности нагружения, облегчающих перегруппировку дислокаций путем их восхол дения и расположение их в виде границ, вызывающее более значительный наклон кристаллографических плоскостей смежных участков решетки. [c.143]

Растворение имеет тенденцию обнажить и даже преувеличить физические дефекты (пористость и трещины) и в то же время приводит к появлению более отчетливого рельефа, связанного с элементами микроструктуры — границ зерен, включений, различных баз. Размер этого проявления, а также определенная степень волнистости поверхности, зависят в большой мере от режил а работы. Эти общие положения могут быть проиллюстрированы примерами, взятыми из литературы. Для поверхностей монокристаллов чистых металлов (медь и алюминий), электролитически полированных в лаборатории, электро-номикрос-копия (прямое отражение при наклонном пучке [1311, метод реплик [131, 1321, дифракция электронов [68, 711 и изотермы адсорбции [13,3] показывают, что высота шероховатостей и волн варьирует между 100 и [c.57]

Когда различие в ориентации мало, мы имеем дело с малоугловой границей зерен. В качестве соответствующего примера на фиг. 30.18 изображена наклонная 1"раница. Она образована линейной последовательностью краевых дислокаций. Существует также граница кру-чьния, образованная последовательностью винтовых дислокаций. В общем случае малоугловые границы представляют собой смесь этих двух типов границ. [c.255]

Вероятность воздействия на границы зерен, особенно в растворах кислот, зависит как от кристаллографических факторов, так и от чистоты металла. Лакомб и Яннаки показали, что в результате действия 10%-ной соляной кислоты на очень чистый алюминий коррозии подвергаются те границы соседних зерен, между направлениями которых имеется большая разница. Вопрос сложный, и будет ли разъедаться отдельная граница или нет — зависит от угла наклона плоскости границы по отношению к рядам плотно упакованных атомов, а также от относительной ориентировки этих рядов в двух кристаллах таким образом, иногда одна часть границы пострадает, в то время как другая часть той же границы останется незатронутой на одном образце прямая часть границы, разделяющая два двойниковых кристалла, оставалась неизмененной, а искривленная часть разъедалась так как атомные ряды в двойниковых находятся в положениях зеркального отражения, то разрыв структуры, благоприятный для разъедания при прямой границе, будет отсутствовать [34]. [c.349]

Мецгер и Интрейтер исследовали поведение алюминия различной чистоты в соляной кислоте и пришли к заключению, что железо имеет тенденцию ликвировать по границам зерен и влияет на их разъедание они нашли также, что кислота с следами меди воздействует на границы зерен,, а чистая кислота — нет. Таким образом, в то время, как работа Лакомба показала, что воздействие происходит только при большом угле наклона границ, они получили глубокое и селективное разъедание на границах между субзернами (где разница в ориентировке очень мала), применяя 7%-ную соляную кислоту, содержаш,ую мг л хлористой меди разъедание было так глубоко и селективно, что через несколько дней целые субзерна разрушались и выпадали. Если меди в кислоте не было, то для получения сравнимых скоростей воздействия было необходимо повысить концентрацик> до 20%. [c.350]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...