Стабильный зародыш

Дислокации играют существенную роль в мартенситно-стареющих Сг—Ni сталях при образовании сегрегации алюминия, титана, меди и хрома при 500—600° С. Для Сг — Ni стали с высоким содержанием никеля с добавками других элементов и особенно без добавок характерно столь малое пересыщение, что гомогенный распад затруднен. В этом случае сегрегацию возле дислокаций можно рассматривать как образование стабильного зародыша и дифференциация компонентов в твердом растворе должна сопровождаться непрерывным понижением свободной энергии, сначала в связи с взаимодействием дислокаций с примесными атомами, а затем — в соответствии с [c.234]

Теоретические работы по прочности жидкостей стимулировались тем, что экспериментально наблюдаемая прочность жидкостей (см. табл. 6) существенно меньше внутреннего давления. Даже при применении всех предосторожностей экспериментальная прочность жидкостей на один-два порядка меньше внутреннего давления и, как правило, меньше теоретической прочности. Низкая экспериментальная прочность жидкостей на разрыв вряд ли может быть объяснена термодинамическими флуктуациями из-за малой вероятности таких больших флуктуаций. В настоящее время предполагается, что причиной низкой прочности является существование в жидкости стабильных зародышей новой фазы. [c.254]

В принципе образование стабильного зародыша новой фазы может происходить и в областях кристалла, не содержащих дефектов, в результате возникновения серии благоприятных флуктуаций (гомогенное зарождение), однако в большинстве случаев зародыши в твердой фазе образуются на границах зерен, на дефектах упаковки, дислокациях и т. п., где работа образования зародыша меньше. Образование зародыша в классическом смысле может не требоваться вообще, если в системе имеются какие-либо подходящие готовые зародыши или если такие зародыши могут образовываться из существующих дефектов без термической активации. Кроме того, зародыши, которые неустойчивы при данных условиях из-за того, что они имеют размер меньше критического (докритические зародыши, или эмбрионы), при резком изменении температуры могут стать закритическими. Этот способ зарождения иногда называют атермическим в отличие от термически активируемого образования зародышей. [c.228]

Меньшая стабильность зародышей по сравнению с большим кристаллом приводит также к понижению их точки плавления. Разность между точкой плавления маленького кристаллика и нормальной (макроскопической) точкой плавления выражается уравнением Гиббса — Томсона [c.292]

Наиболее существенный результат этой теории заключается в возможности определения пороговых температур изменения типа ориентации растущей пленки. При больших пересыщениях стабильным зародышем может оказаться даже одиночный атом. Тогда, когда образуется комплекс из двух атомов, он скорее будет расти, чем распадаться. Снижение пересыщения ведет к тому, что вероятность присоединения к одному [c.327]

Рис. 9.3. Схематическое изображение конфигураций атомов в двухмерных зародышах а, б — зародыши с одной и двумя связями на атом в, г — наименьшие стабильные зародыши.

Дислокации несоответствия могут возникать при образовании стабильных зародышей, причем при боковом (тангенциальном) росте последних дислокации несоответствия могут перемещаться и взаимодействовать одна с другой, так как степень упругой деформации зародыша зависит от его размеров. Окончательная плотность дислокаций несоответствия фиксируется при слиянии стабильных зародышей (при образовании сплошной пленки). [c.334]

НИИ стабильных зародышей по сравнению с ненарушенным монокристаллом. Дефекты упаковки могут возникать и в месте контакта зародыша и подложки. [c.336]

Кавитационная прочность жидкости связана с присутствием в ней газовых зародышей и примесей твердых веществ. Известно, что прочность жидкости возрастает при дегазации качественные опыты показывают, что вода, подвергнутая давлению в 1000 аг, становится более прочной (точка кипения при этом повышается более чем на 100° [21, 22]). Эти и другие факты говорят о том, что причиной понижения прочности реальных жидкостей являются главным образом газосодержащие стабильные зародыши. [c.15]

Зародыши обычно образуются на границах зерен и субзерен, в скоплениях дислокаций, включениях, порах, что связано с уменьшением затрат на приращение поверхностной энергии. Распад также интенсифицируется после деформации, которая повышает плотность дислокаций. При медленном охлаждении и малой степени переохлаждения образуются близкие к равновесию стабильные фазы с некогерентными границами раздела. Для них характерно гетерогенное зарождение на высокоугловых границах зерен и скоплениях вакансий (кластерах). В результате возможно образование сетки выделяющейся фазы по границам зерен. [c.498]

Субструктура горячедеформированного металла значительно менее стабильна, чем после холодной деформации и последующего нагрева, в частности менее стабильными являются субграницы. В результате этого в формировании зародышей рекристаллизации после горячей [c.367]

Правая часть выражения (5.15) положительна. Это означает, что до образования зародыша основная фаза находится в метастабильном состоянии. Численно величина 1 т п является мерой устойчивости исходной мета-стабильной фазы. [c.383]

Преобладание каждой из этих реакций в зависимости от времени, температуры, состава сплава и дефектов структуры наиболее хорошо представить в форме диаграмм образования зародышей. Такие диаграммы имеются в литературе для сплавов бинарной системы А1—Си [119]. Диаграммы образования зародышей для промышленных сплавов отсутствуют, хотя они были бы очень полезны при анализе процессов термической обработки, структуры и сопротивления коррозии. Для установления количественных связей между термической обработкой, микроструктурой и сопротивлением КР высокопрочных алюминиевых сплавов необходимо знать о характере их взаимоотношения. Должны быть проанализированы метастабильные и стабильные диаграммы, а также диаграммы образования зародышей и кривые V—К для каждого сплава в условиях различной термообработки. Из следующих разделов будет ясно, что наши знания в настоящее время об этих взаимоотношениях являются в лучшем случае отрывочными. [c.236]

Центральный вопрос кинетики конденсации — это вопрос о скорости образования зародышей критического размера и их дальнейшем росте. Увеличение размеров капелек, достигших и перешагнувших критический барьер, ведет к разрушению метастабильного состояния системы, а следовательно, к изменению параметров пара и отклонению распределения зародышей по размерам от равновесных значений. В то же время закономерности, описывающие результаты флуктуации плотности, получены исходя из того условия, что температура, давление и число молекул паровой фазы сохраняются стабильными. Для того, чтобы полученные соотношения могли быть использованы в условиях нестационарного распределения, требуется ввести соглашения, сводящие действительный процесс к искусственной квазистационарной схеме. Принимается, что капельки с числом молекул, несколько превышающим критическое, удаляются по мере их образования из системы и заменяются эквивалентным количеством отдельных молекул в такой системе состояние пара сохраняется стабильным. [c.130]

При переходе системы N частиц из метастабильного состояния в стабильное энергетич. выигрыш составляет Oy=JV(u[ — Л ), где и р.,1 — хим. потенциалы частиц в I и II фазах как ф-ции Г и Р. Линия ФП определяется условием Ц1(Р, 7 ) = fi i(P, Т). Зародыш имеет такую [c.352]

ПЕРЕНОСНОЕ ДВИЖЕНИЕ в механике-днижение подвижной системы отсчёта по отношению к системе отсчёта, принятой за основную (условно считаемую неподвижной). См. Относительное движение. ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ — охлаждение вещества ниже темп-ры равновесного перехода в др. агрегатное состояние (фазу) частный случай перевода системы в мета-стабильное состояние, В последовательности фазовых переходов от высокотемпературных к низкотемпературным фазам (пар жидкость — кристалл I - кристалл II) возможно П. каждой фазы по отношению к последующей. П. необходимо, чтобы фазовый переход 1-го рода происходил с конечной скоростью. Большое П. однородной системы может быть обусловлено отсутствием зародышей конкурирующей фазы или очень медленным их ростом вследствие малой подвижности молекул. [c.572]

Согласно Фаберу, дефекты представляют собой ограниченные области, в которых поверхностное натяжевше границы разде.та отрицательно. Эти области находятся в сверхпроводящем состоянии, когда образец переохлажден, и служат стабильными зародышами. Однако росту этих зародышей препятствует положительное поверхностное натяжение границ раздела в основной массе металла. Такое положение сохраняется до тех пор, иока поле не будет сн11жено до величины значительно меньше критической. Рассматривая простую модель дефектов, Фабер показал, что количество зародышей переохлаждения определяется их разлгерами и формой, а также параметром поверхностной энергии А, прпчем для дефектов любой формы величина (1—пропорциональна А. Экспериментальные данные хороню согласуются с предложенной моделью. Хотя степень переохлаждения меняется от дефекта к дефекту, для всех дефектов она одинаково зависит от температуры. Различие в степени переохлаждения не представляет особого интереса, так как оно, вероятно, связано с различием в размерах и форме зародышей. Единая температурная зависимость степени переохлаждения [c.658]

В классической теории зародьпиеобразования обычно рассматривается гомогенное образование стабильного зародыша новой фазы, осуществляющееся в результате возникновения серии благоприятных энергетических флуктуаций. Однако в, большинстве случаев, как уже отмечалось, в твердой фазе имеет место гетерогенное зарождение, сопровождающееся меньшей работой образования зародыша. Если такие зародыши могут образовьшаться из существующих дефектов без термической активации, можно говорить о том, что образование зародыша в классическом смысле вообще не требуется. [c.69]

На некоторых типах твердых поверхностей возможность образования зародышей de novo требует более серьезного рассмотрения. Харвей с сотр. [5] полагают, что мельчайшие паровые полости могут образовываться в результате статистических флуктуаций молекул. Они подсчитывают предельные условия, в силу которых такие полости, получая газ из раствора, могли бы превратиться в стабильные зародыши. Во-первых, большинство наших систем, которые давали легкую кавитацию, не находятся внутри этих граничных условий. Но гораздо более серьезные возражения вызывает их предположение о том, что статистические флуктуации молекул всегда будут образовывать паровые полости и притом с некоторой определенной скоростью. Экспериментальные данные отрицают это предположение, ибо образование таких полостей означает разрыв собственно жидкости и незначительные напряжения непременно создадут кавитацию. Однако теперь мы знаем, что вода в чистой стеклянной трубке не будет кавитировать, если удалены газовые зародыши. Мы должны помнить о том, что Диксон [2] достигал напряжений, часто превосходивших 100 атм, прежде чем водяной столб разрывался. Эти напряжения создавались довольно медленно, причем их нельзя было бы достичь, если бы постоянно образовывались крошечные паровые полости. И Кенрику с сотр. [6] не удалось бы перегреть воду до 270° С, если бы спонтанно возникали полости. [c.42]

Верхняя граница прочности жидкости на разрыв равна внутреннему давлению в жидкости. Величина внутреннего давления определяется силами межмолекулярного взаимодействия и в большинстве жидкостей имеет порядок нескольких тысяч атмосфер. При приложении таких отрицательных давлений нгидкость должна была бы распасться. В жидкости, однако, всегда имеются термодинамические флуктуации плотности, давления и температуры, допускается также существование стабильных зародышей, которые должны привести к локальному понижению прочности жидкости на ра.чрыв. Разрыв при этом приводит не к распаду жидкости, а к образованию пузырьков, заполненных паром и газами, растворенными в жидкости. Из-за этого даже теоретическая прочность жидкости на разрыв, как правило, ниже величины внутреннего давления. [c.253]

После достижения равновесия в адсорбированном слое (равновесие между адсорбированными частицами и зародышами) начинается образование стабильных зародыщей конденсируемой фазы (центров новой фазы). Рост и срастание центров новой фазы приводит к образованию эпитаксиальных слоев. Образование первых стабильных зародышей требует больших пересыщений, чем их последующий рост (см. гл. 4). [c.325]

Термодинамический подход целесообразен в том случае, когда стабильными являются зародыши с большими критическими размерами (50-100 частиц в зародыше). Эти зародыши обладают свойствами макрофазы. Обычно такое состояние процесса реализуется при небольших пересыщениях. Молекулярно-кинетический подход является плодотворным в том случае, когда стабильны зародыши столь малых размеров (1-10 атомов в зародыше), что к ним неприменимо представление о зародышах критических размеров в термодинамическом смысле. Обычно такое состояние реализуется при больших пересыщениях. [c.326]

Взаимодействие кислорода с чистой поверхностью металла протекает в три этапа I) адсорбция кислорода, 2) иуклеация, т. е. образование зародышей, 3) рост сплошной оксидной пленки. На первых стадиях адсорбции пленка состоит из атомов кислорода, так как свободная энергия адсорбции атомов кислорода превышает свободную энергию диссоциации его молекул. Методом дифракции медленных электронов удалось установить, что атомы некоторых металлов входят в состав адсорбционной пленки и образуют относительно стабильную двухмерную структуру из ионов кислорода (отрицательно заряженных) и металла (положительно заряженных). Как уже говорилось в отношении пассивирующей пленки (разд. 5.5), адсорбционная пленка, составляющая доли монослоя, термодинамически более стабильна, чем оксид металла. На никеле, например, она сохраняется вплоть до точки плавления никеля [1 ], тогда как NiO разрушается вследствие растворения кислорода в металле . Дальнейшая выдержка при низком давлении кислорода ведет к адсорбции на металле молекул Оа, проникающих сквозь первичный адсорбционный слой. Так как второй слой кислорода связан менее прочно, чем первый, он адсорбируется не диссоциируя. Возникающая в результате структура более стабильна на переходных, чем на непереходных металлах [2]. Любые дополнительные слои адсорбированного кислорода связаны еще слабее, и наружные слои становятся подвижными при повышенных температурах, о чем свидетельствуют рентгенограммы, отвечающие аморфной структуре. Вероятно, ионы металла входят в многослойную адсорбционную пленку в нестехиометрических количествах и к тому же относительно подвижны. Например, обнаружено, что скорость поверхностной диффузии атомов серебра и меди выше в присутствии адсорбированного кислорода, чем в его отсутствие [3]. [c.189]

Для осуществления фазового перехода необходимо, чтобы внутри имеющейся фазы возникла маленькая стабильная область (зародыш) новой фазы. Образовавшись, такой зародыш сразу начинает расти, иока новая фаза не займет всего объема образца. Явления переохлаждения и перегрева отражают трудность процесса возникновения зародышей, который тесно связан с поверхностной энергией границы между фазами. Можно показать, что если поверхностная энергия всюду иоложите,1]ьна, то стабильные зародыпи вообще образовываться не могут [1981. [c.658]

Кинетика фазовых переходов большие частоты. Так же как в большинстве фазовых переходов, переход между нормальной и сверхпроводящей фазами происходит с образованием зародышей и их ростом [99]. Ввиду значительных поверхностных энергий только довольно большой зародыш может быть стабильным и расти. Различные аспекты проблемы образования зародышей п их роста изучались в ряде лабораторий, этим же вопросам было посвящено несколько теоретических работ. Имеется прекрасный обзор по этим вопросам Фабера и Пиинарда ([100], гл. IX, стр. 159), в котором приведена полная библиография. Наблюдаются как переохлаждение, так и перегрев. На практике более удобно изменять магнитное поле, чем температуру, так что переохлаждение относится к металлу, остающемуся в нормальном состоянии, когда магнитное поле уменьшено до величины ниже Якр., а перегрев —к металлу, остающемуся в сверхпроводящем состоянии при поле, превышающем значение Я р.. Обычно переохлаждение более заметно, чем перегрев. Это вызвано тем, что, как правило, существуют локализованные области, где иоле достигает гораздо больших значений, чем те, при которых может начаться нормальное образование зародышей. Подтверждением правильности такого вывода служат опыты Гарфункела и Сери-на [101] со стержнем в продольном иоле. Вблизи центра стержня помещалась дополнительная катушка, с помощью которой ноле можно было локально увеличивать от значений, меньших Якр., до значений, больших Я р. При такой геометрии, когда удается избежать больших местных полей около концов стержня, наблюдался заметный перегрев. [c.750]

Использование для управления текстурой и подавления компонент с малым инкубационным периодом промежуточного отжига на частичную рекристаллизацию с последующей деформацией на небольшую степень (око-локритическую). Этот способ основан на использовании ряда моментов во-первых, разной продолжительности инкубационного периода формирования зародышей разных текстурных компонент, во-вторых, ориентационной зависимости наклепываемости кристаллов и, в-третьих, зависимости термической стабильности структурных дефектов от характера и плотности последних. [c.419]

Однако для перевода системы в стабильное состояние необходимо затратить определенную работу на образование зародыша. Действительно, общее изменение свободной энергии Гиббса АО при Рис. 22. Зависимость свободной энергии образовании В системе трех-Г иббса при кристаллизации из расплава от н г [c.48]

При ТМО сталей наблюдается весьма сложное взаимодействие процессов пластической деформации и фазового превращения. Известно, что при пластической деформации в области стабильного аустенита (выше точки Асз) зерна аустенита дробятся на более мелкие и процесс блокообразования протекает более интенсивно. Последующая закалка, при которой температура стали быстро снижается ниже температуры рекристаллизации (чем предотвращается развитие собирательной рекристаллизации), позволяет сохранить блочную структуру деформированного аустенита до начала мартенситного превращения, которое протекает в пределах блочной структуры аустенита. Чем мельче будут получаемые при высокотемпературной деформации блоки в аустените, тем более дисперсной окажется структура мартенсита. Это и понятно, так как в тонкой структуре аустенита с нарушенным строением кристаллической решетки в областях границ блоков имеется большое число центров, энергетически выгодных для образования зародышей кристаллов мартенсита, а это предопределяет развитие тонких мартенситных пластинок. Превращение аустенита в мартенсит сопровождается дальнейшим измельчением областей когерентного рассеивания внутри кристаллов мартенсита до 10 — 10- см [19]. [c.15]

С точки зрения Хиббарда и Данна [35], полигонизация отличается от рекристаллизации тем, что происходит при отжиге деформированного материала, когда отсутствуют стабильные рекристаллизационные зародыши критического размера. [c.27]

Склонность К метастабильности проявляется в нефтях, нефтепродуктах, криогенных жидкостях. Степень отклонения от стабильного состояния в этих жидкостях уменьшается при наличии большого кадичества инородных включений ( твердые частицы, свободные газы ). Для точки С имеет место переход в паровое состояре при оолеи крупных размера пу--нрьков - зародышей. [c.81]

По результатам электронно-микроскопических исследований рассчитаны размеры карбидов в стали Х.18Н10Т, выделившихся во время выдержек при 650° С до 5000 ч (рис. 3). Как видно из графика (см. рис. 3), с увеличением степени деформирования от 0,2 до 5% скорость роста частиц повышается. Средняя рассчитанная линейная скорость роста частиц составляет 2-10 мкм/ч. Кроме того, сложность решетки карбида МгзСб по сравнению с простой решеткой аустенита определяет высокое поверхностное натяжение на межфазной границе и большую энергию образования двумерных зародышей это также замедляет скорость роста частиц. Полученные результаты подтверждают целесообразность многокомпонентного легирования даже при сравнительно невысокой рабочей температуре жаропрочного сплава. При увеличении времени изотермической выдержки до 5000 ч укрупнение карбидных частиц происходит с меньшей скоростью и составляет 1 10 ° мкм/ч, или для приращения одного атомного слоя в карбидной частице требуется выдержка 100 ч при 650° С. По-видимому, это характеризует самую высокую степень стабильности, наблюдаю- [c.61]

Фазовый переход 1-го рода. Превращение одной фазы в др. при ФП 1-го рода требует перестройки системы и преодоления барьера энергетически невыгодных промежуточных состояний. Благодаря этому возможно существование метастабильного состояния старой фазы в области, где абсолютно устойчивой является новап фаза. Метастабильное состояние системы за конечное время превращается в устойчивое в результате процесса флуктуац. возникновения небольших областей новой фазы — зародышей. В первой стадии процесса их число невелико, каждый зародыш растёт независимо от др., эту стадию наз. нуклеацией. В последующей стадии происходит рост и объединение областей новой фазы. На фазовой диаграмме (рис. 1) линия ФП (1) разделяет области давлений Р и темп-р Т, где фазы I и II стабильны. Область существования метастабильной фазы I заштрихована. [c.352]

Частицы карбидов, образующиеся при низкотемпературном отпуске, по кристаллографическому строению и составу отличаются от цементита. В мартенсите после низкотемпературного отпуска присутствует гексагональный е-карбид (Ре. С — вероятно рваС). Образование е-карбнда при отпуске вместо более стабильного цементита объясняется тем, что па границе а-раствора и е-карбида сопряжение решеток лучше, а следовательно, поверхностная энергия ниже, чем па границе мартенсита и цементита, и поэтому Бсзникновеыке критического зародыша этого карбида требует меньшей флуктуации энергии [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...