Дислокации превращения

Вектор Бюргерса дислокации превращения может быть значительно меньше, чем вектор Бюргерса дислокации решетки, а так как энергия дислокации пропорциональна Ь , то очень возможно, что к росту по только что описанному механизму могло бы привести термически активируемое зарождение дислокационных петель. В действительности вектор Бюргерса при превращении [c.324]

При превращении аустенита в перлит по диффузионному механизму рост кристаллов новых фаз сопровождается оттеснением дефектов строения к границам зерен, другими словами, дефекты (дислокации, вакансии, примесные атомы), ранее располагавшиеся по границам аустенитных зерен, перераспределяются на границы ферритных (перлитных). [c.239]

В рассмотренных ранее случаях упрочнение (высокая плотность дислокаций) достигалось мартенситным превращением. Образующийся мартенсит в углеродсодержащих сталях имеет мелкоблочное строение и большие напряжения второго рода. Уменьшение содержания углерода уменьшает ширину размытия линий рентгенограммы мартенсита (уменьшает плотность дислокаций в мартенсите) и при очень малом содержании углерода (например, 0,03%С) прочность мартенсита (игольчатого феррита) не превосходит 100—120 кгс/мм . Однако, если [c.393]

Процессы термомеханической обработки состоят из интенсивного наклепа металла (в области надежной устойчивости аустенита) и быстрого охлаждения, при котором мартенситное превращение происходит при повышенной плотности дислокаций, результатом чего является мелкодисперсная структура сплавов. [c.131]

При ВТМО сначала проводится аустенитное превращение при 1150—1200 С, затем — подстуживание до температуры Лс,. далее пластическая деформация до 25—30% при температуре выше Ас,,, после чего охлаждение в масле и отпуск при 100—200° G (см. рис.9.15,а). В результате происходит наклеп исходного аустенита и образование мелкоблочной структуры, а при быстром охлаждении образуется структура мелкодисперсного мартенсита. Размер блоков мозаичной структуры уменьшается в 4—6 раз. При этом увеличивается плотность дислокаций вследствие уменьшения ап- [c.131]

Характер движения (переноса) вещества в зоне сварки сильно меняется от процесса к процессу. Движение значительно при сварке плавлением и пайке, особенно при наличии присадочного материала. При сварке давлением с нагревом материал в зоне стыка испытывает незначительные превращения и существенно только движение вещества через стык в результате диффузии. Холодная сварка реализуется практически без движения вещества, если не учитывать переползания дислокаций и выхода их на поверхность. [c.17]

Образование границ зерен — структурное превращение, присущее литому металлу (сварному шву, отливке) в период завершения его кристаллизации из жидкого расплава. Границы образуются непосредственно при срастании первичных кристаллитов. Поскольку кристаллические решетки кристаллитов ориентированы произвольно, то их сопряжение при срастании кристаллитов сопровождается существенными искажениями решеток. Эти искажения и приводят к образованию граничной поверхности. Существует также мнение, что границы образуются путем собирания дислокаций, неупорядоченно расположенных в металле после затвердевания в одну граничную поверхность в результате процесса полигонизации, однако более обоснован первый механизм образования границ. Современные представления о строении границ сводятся к тому, что на границах чередуются участки хорошего и плохого соответствия кристаллических решеток соседних зерен. Это так называемые островные модели границ зерен. Строение и протяженность участков плохого соответствия зависят от угла разориентировки решеток смежных кристаллитов. Различают малоугловые (угол до 15°) и большеугловые (угол свыше 15°) границы. Малоугловые границы описывают как ряд отдельных дислокаций (рис. 13.9,а). Расстояние между ними D определяется соотношением [c.501]

Механизм межкристаллического разрушения при образовании очагов замедленного разрушения может быть объяснен тем, что максимальные плотность дислокаций и интенсивность МПД приходятся на приграничные зоны зерен. Это обусловлено тем, что мартенситное превращение начинается в центральных частях зерен в верхней части температурного интервала превращения, а заканчивается в приграничных зонах в нижней части этого интервала. Кроме того, при образовании пластинчатого мартенсита его иглы при выходе на границы зерен вызывают в зонах, примыкающих к ним, появление высоких плотности дислокаций и уровня микронапряжений. При длительном нагружении по границам зерен развивается локальная МПД, в результате чего реализуется межкристаллическое разрушение по схеме Зинера — Стро, предполагающей относительное проскальзывание и поворот зерен по границам (рис. 13.29). [c.531]

Дислокации образуются в процессе кристаллизации металлов при захлопывании вакансий, -а также в процессе пластической деформации и фазовых превращений. Важной характеристикой дислокационной структуры является плотность дислокаций. Под плотностью р дислокаций понимают суммарную длину дислокаций в см, приходящуюся на единицу объема V кристалла, выраженную в см . Таким образом, размерность плотности дислокаций измеряется в см" . У отожженных металлов 10" - 10 см . При холодном пластическом деформировании плотность дислокаций возрастает до 10" -10 см . Более высокая плотность дислокаций приводит к появлению микротрещин и разрушению металла. [c.48]

Оба этих механизма приводят к образованию нескольких последовательных уровней дислокационных структур (рис. 70). Подробная описательная схема структурных превращений металлических материалов при пластической деформации показана на рис. 71. Там же приведена шкала изменения плотности дислокаций р. [c.108]

Линейные дефекты малы в двух измерениях, в третьем они могут достигать длины кристалла (зерна). К линейным дефектам относятся цепочки вакансий, межузельных атомов и дислокации. Дислокации являются особым видом несовершенств в кристаллической решетке. С позиции теории дислокаций рассматриваются прочность, фазовые и структурное превращения. [c.265]

Следует отметить, что, кроме изменения плотности дислокаций, в процессе циклического деформирования на стадии циклического деформационного упрочнения могут интенсивно протекать фазовые превращения (например, мартенситные превращения в метастабильных аустенитных сталях или [c.39]

Теория дислокаций широко используется при рассмотрении других явлений в кристаллах, например фазовых превращений, кристаллизации и т. д. [c.245]

Свободная энергия деформированного (наклепанного) металла больше, чем отожженного, за счет энергии искажений, связанной с дислокациями и точечными дефектами, введенными при деформации. Поэтому наклепанный материал находится в термодинамически неустойчивом состоянии при всех температурах и переход его в более стабильное состояние с меньшей свободной энергией не связан строго с какой-либо определенной температурой. В этом принципиальное отличие такого перехода от фазовых превращений. [c.298]

Дислокации наряду с другими дефектами участвуют в фазовых превращениях, рекристаллизации, служат готовыми центрами при выпадении второй фазы из твердого раствора. Вдоль дислокаций скорость диффузии на несколько порядков выше, чем через кристаллическую решетку без дефектов. Дислокации служат местом концентрации примесных атомов, в особенности примесей внедрения, так как это уменьшает искажения решетки. Примесные атомы образуют вокруг дислокации зону повышенной концентрации, которая мешает движению дислокаций и упрочняет металл. [c.14]

Вследствие этого явления при пластической деформации возникают по меньшей мере следующие потоки энергии освобождаемой упругой энергии энергии разрушения, направленной на раскрытие трещин потоки теплоты, массы, дислокаций. Каждый из этих потоков необратим. Общее термодинамическое соотношение, выражающее первое и второе начала термодинамики, для превращений энергии при деформации можно записать в виде [c.113]

В результате первой стадии ТМО в материале создается мелкоблочная структура с высокой плотностью дислокаций, и последующее фазовое превращение происходит уже в пределах созданной субструктуры с сохранением высокой плотности несовершенств и с последующим получением мелкодисперсной конечной структуры материала в новом фазовом состоянии. В частности, стали, закаливающиеся на мартенсит, при ТМО подвергаются деформированию в состоянии равновесного или переохлажденного аустенита, закалке и низкотемпературному отпуску. [c.51]

Наконец, в ряде работ были предприняты попытки косвенными (в первую очередь, рентгеноструктурными) методами оценить изменения дислокационной структуры стали в процессе ТМО [99, 101, 20, 135 и др.]. В результате таких исследований установили резкое увеличение плотности дислокаций в деформированном аустените и сохранение высокой плотности несовершенств после мартенситного превращения. При этом очень важен вывод о наследственности дислокационной структуры при ТМО [20, 135], который позволяет связать повышение проч- [c.82]

Наиболее характерным пассивным методом, использующим бегущие волны, является акустико-эмиссионный метод (рис. 21, е). При акустической эмиссии упругие волны излучаются самим материалом в результате внутренней динамической локальной перестройки его структуры. Такие явления, как возникновение и развитие трещин, аллотропические превращения, движение скоплений дислокаций, — наиболее характерные источники акустической эмиссии. Контактирующие с изделием пьезопреобразователи принимают упругие волны и позволяют установить место их источника (дефекта). [c.204]

При этом некоторые из особенностей пластического течения металлов с ОЦК-решеткой связывают со свойствами винтовых дислокаций [9, 256]. В противоположность плотноупакованным решеткам, где дислокации расщепляются только в одной плоскости скольжения 111 , что обеспечивает их подвижность, винтовые компоненты дислокаций в ОЦК-решетке могут диссоциировать на частичные одновременно по> двум или трем плоскостям типа 112 или 110 (см. гл. 2). Это приводит к малой подвижности винтовых дислокаций [257, 258], так как для превращения сидячих дислокаций в скользящие конфигурации требуется образование перетяжек. Для большинства ОЦК-металлов, обладающих высокой энергией дефекта упаковки, ширина расщепления не превышает двух межатомных расстояний [255], так что перетяжки образуются достаточно легко как под действием внешних напряжений, так и за счет термических флуктуаций [70, 256]. Дополнительно необходимо учитывать, что расчет напряжения Пайерлса— Набарро для винтовых дислокаций [256] показал, что эти значения в ОЦК-кри-сталлах значительно выше, чем для краевых и смешанных ориентаций. [c.105]

Сверхупругие материалы и сплавы с памятью формы представляют собой пример модели материалов с неравновесной структурой, отвечающей II уровню неравновесности. Особенность этого класса сплавов состоит в наличии в их структуре термоупругого мартенсита, определяющего лидирующий механизм деформации — деформацию превращения. Она осуществляется с помощью двойникующих дислокаций, являющихся частичными дислокациями (для них вектор Бюргерса Ь не равен какому-либо параметру решетки). Двойникующие дислокации (дислокации превращения), в отличие от полных дислокаций, исчезают после снятия нагрузок, обеспечивая возврат сплава к исходному состоянию. [c.248]

В совершенной структуре при движении полностью когерентной поверхности раздела в нормальном к ее поверхности направлении возникают все те проблемы, с которыми приходится иметь дело при росте совершенного кристалла из пара. Предположим, что небольшая часть поверхности раздела продвинулась вперед на расстояние, равное одному периоду решетки. Ступенька на поверхности раздела, окружающая этот выдвинувшийся вперед участок, будет обладать повышенной по сравнению с остальной поверхностью раздела энергией, и возникновение этой энергии препятствует росту. Формально ступеньку можно рассматривать как дислокационную линию особого вида (дислокация превращения или двойникующая дислокация) с вектором Бюргерса,. равным произведению высоты ступеньки на вектор смещения деформации с инвариантной плоскостью при превращении решетки (фиг. 22). Энергия ступеньки соответствует линейному натяжению дислокации, и в отсутствие достаточно высоких напряжений ступенька будет сокращаться, возвращая поверхность раздела к ее исходному положению. Напряжения могут создаваться химической движущей силой или извне приложенными напряжениями при фиксированном эффективном напряжении ступенька будет развиваться только в том случае, если она имеет достаточно малую кривизну. Таким образом, в данном случае существует механизм двумерного зарождения, и, как только площадь уступа достигает размера, за которым может начаться его самопроизвольное развитие, граница раздела продвигается вперед на высоту уступа. Следует отметить, что, хотя ступенька перемещается по плоскости [c.323]

Экспериментальные данные, полученные при помощи электронной микроскопии, показывают, что в сплавах кобальта и, вероятно, в чистом кобальте направление смещений атомов оказывается одним и тем же в нескольких сотнях или тысячах атомных плоскостей, так что возникает макроскопический сдвиг. Это является серьезным свидетельством в пользу механизма роста, согласно которому дислокация превращения движется по спиральной поверхности, образующейся при пересечении дислокации решетки с поверхностью раздела. Этот механизм, предложенный впервые Коттреллом и Билби [23] для механического двойникования, совершенно аналогичен механизму Франка для роста кристаллов, и данные, полученные на кобальте, по-видимому, являются лучшим экспериментальным свидетельством в пользу теории Франка. Возможно, что в поликристаллическом кобальте дислокации превращения зарождаются на границах зерен или в других благоприятных местах. Гексагональный кобальт, получающийся в результате мартенситного превращения, часто имеет очень высокую плотность дефектов упаковки, как и следовало ожидать при действии только что описанного механизма роста. [c.325]

Зарождение острой микротрещины может происходить только по механизмам, обеспечивающим такую ориентацию образовавшихся несплошностей, при которой практически исключается эмиссия дислокаций из вершины зародышевой микротрещины и, как следствие, ее пластическое притупление и превращение в пору. Зарождение острых микротрещин в ряде случаев (при умеренных температурах) происходит при напряжениях, значительно превышающих предел текучести, т. е. при пластической деформации, составляющей примерно 1—20%-Значительно раньше, например при о От, может происходить зарождение пор, т. е. микротрещин, которые при зарождении сразу притупляются за счет эмиссии дислокаций из вершин. Если при зарождении острой микротрещины условие страгива-ния Гриффитса не выполнено, дальнейший ее рост, как и рост пор, может быть только стабильным, обусловленным пластическим деформированием в ее вершине. [c.146]

Превращения при распаде твердого раствора протекают с образованием фаз, имеющих состав, отличный от исходной матричной фазы. Поэтому для гомогеЕиюго возникновения зародыша новой фазы критического размера необходимо наличие флуктуаций энергии и концентрации. Чем больше степень переохлаждения, тем меньше критический размер зародыша и требуемые для его образования флуктуации энергии и концентрации. Чаще зародыши образуются в дефектных местах кристаллической решетки, на границах зерен, в местах сконления дислокаций, на включениях примесей и т. д. (гетерогенное зарождение). Это объясняется уменьшением работы образования критического зародыша (по сравнению с гомогенным зарождением) и его размеров. [c.103]

Мартенсит — метастабильная фаза, для которой характерна высокая плотность дефектов кристаллической решетки, особенно дислокаций. Практически сразу после образования мартенсит начинает претерпевать превращения в направлении достижения более равновесного состояния. Этот процесс называется отпуском. Отпуск представляет собой совокупность фазовых и структурных превращений, которая включает перераспределение растворенных компонентов, распад с выделением метастабильных и стабильных фаз и перегруппировку дефектов кристаллической решетки. В зависимости от диффузионной подвижности атомов растворенного компонента отпуск может протекать при комнатной температуре и особенно ускоряется при нагреве. Отпуск возможен также в период завершения охлаждения в случае, когда скорость охлаждения замедляется. Этот процесс называется самоот-пуском. [c.496]

В холоднодеформированном металле при нагреве миграция границ зерен и изменение их размера и формы имеет свои специфические особенности. В этом случае получает развитие процесс рекристаллизации обработки или первичной рекристаллизации. Движущей силой процесса служит накопленная при пластической деформации энергия, связанная в основном с образованием дислокаций, имеющих высокую плотность (до 10"...10 см ). Рекристаллизация обработки приводит к образованию новых равноносных зерен с обновленной кристаллической решеткой. При этом свободная энергия рекристаллизованного металла становится меньше, чем деформированного вследствие уменьшения плотности дислокаций (до 10. ..10 см ). Процесс состоит из образования зародышей новых зерен и их роста. Имеется определенная аналогия с фазовыми превращениями диффузионного типа. Накопленная в объеме зерен энергия деформации примерно в 100 раз выше поверхностной энергии их границ, поэтому рекристаллизация на первых этапах может привести к образованию мелких зерен и увеличению их числа (по сравнению с деформированным металлом). [c.507]

Дислокации наряду с другими дефектами участвуют в фазовых превращениях, рекристаллизации, служат готовыми центрами при выпадении второй фазы из твердого раствора. Вдоль дислокаций скорость диффузии на иаскп1п.ко порядков чем через 1фисталлическую решетку без дефек- [c.266]

ПРЕДРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ ПОЛИГОНИ-ЗАЦИЯ — процесс перераспределения дислокаций при нагреве деформированного материала с ячеистой структурой, приводящий к частичной аннигиляции дислокаций в стенках дислокационных ячеек и к сплющиванию этих стенок до превращения их в плоские субграницы относительно большой кpиц зны и высокой подвижности. Ячейки превращаются при этом в субзерна, различно разориентированные друг относительно друга. Процесс является начальной стадией первичной рекристаллизации. [c.309]

Инкубационный период в таком случае включает время, необходимое для того, чтобы произошло перераспределение дислокаций, образование субзерен и превращение их границ в границы большой разориентировкч хотя бы на небольшом локальном участке. Все факторы, задерживающие перераспределение дислокаций и миграцию субграниц ( атмосферы примесных атомов, частицы дисперсных фаз...), должны увеличивать инкубационный период и тормозить рекристаллизацию. [c.316]

Первый этап — формирование малоугловых субграниц сплющиванием стенок ячеек и превращение ячеек в субзерна. В образовавщиеся плоские субграницы стекают дислокации из объема ячеек (субзерен). В результате субзерна обладают меньщей плотностью дислокаций, чем окружающая деформированная матрица. [c.318]

Дислокации образуются в процессе кристаллизации металлов при "за.хлопывании группы вакансий, а также в процессе пластической дефор-чяпнн н фазовых превращений. Важной характеристикой дислокационной структуры является плотность дислокаций. Под плотностью р дислокаций пони.мают суммарную длину дислокаций II (см.), приходящуюся на единицу объе.ма V кристалла (см ). Таким образом, размерность плотности дислока- [c.13]

Здесь следует заметить, что существует такая достаточно большая скорость охлаждения аустенита, начиная с которой он уже не успевает распадаться на феррито-цементнуую смесь, а переохлаждаясь до вполне определенной температуры, превращается в пересыщенный твердый раствор внедрения углерода в a-Fe. Этот раствор, называемый мартенситом, очень тверд и хрупок. Его твердость составляет 600 кгс/мм НВ. Мартенситное превращение требует непрерывного охлаждения от температурной точки М (начало мартенситного превращения) до точки М (конец мартенсит-ного превращения). Оно происходит в результате бездиффузионно-го аллотропического превращения v-Fe а a-Fe (ГЦК-решетки в ОЦК), при котором вследствие отсутствия диффузии из-за низкой температуры весь находившийся в аустените растворенный углерод остается в новой ОЦК-решетке и оказывается растворенным в а-Ре. Но так как растворимость углерода в a-Fe значительно меньше, то получается пересыщенный раствор с большими искажениями решетки и внутренними напряжениями. Эти искажения и напряжения называются закалочными, их появлению способствует очень большая плотность возникающих дислокаций. [c.34]

Изложены современные представления о дислокационной структуре металлов и сплавов и об элементарных процессах их пластической деформации. Рассмотрены типы дислокаций в сверхструктурах. Приведена феноменологическая схема описания пластической деформации с учетом нескольких типов дислокационных превращений. Исследована физическая природа явления термического упрочнения упорядоченных сплавов. Описан эффект доменнограничного упрочнения в слоистых сверхструктурах. [c.51]

Эффект упрочнения при ТМО получается устойчивым благодаря наследственности наклепа и созданной дислокационной структуры. Наследствеиность дислокационной структуры при мартенситном превращении предполагает, что чем больше плотность дислокаций в исходио.м аустените, тем выше плотность дислокаций в мартенсите [20]. Однако механизм наследственности еще не вполне ясен. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...