Старение влияние вакансий

С повышением температуры концентрация вакансий возрастает, так как атомы, расположенные вблизи поверхности, могут выйти на поверхность кристалла, а их место займут атомы, находящиеся дальше от поверхности. Наличие вакансий в решетке сообщает атомам подвижность, те. позволяет им перемещаться в процессе само-диффузии и диффузии, и тем самым оказывает влияние на такие процессы, как старение, выделение вторичных фаз и т.п. [c.47]

Наличие вакансий в решетке сообщает атомам подвижность, т е. позволяет им перемещаться в процессе самодиффузии и диффузии, и тем самым оказывает влияние на такие процессы, как старение, выделение вторичных фаз и т п. [c.13]

Взаимодействие серебра с вакансиями приводит к измельчению, выделений [129, 150] и повышению прочности сплавов при очень быстрой закалке от температуры обработки на твердый раствор-или при быстром нагреве до температуры старения [151], Такие очень высокие скорости изменения температуры достижимы при лабораторных исследованиях маленьких образцов, но не могуг быть получены в промышленной практике. При реальных скоростях охлаждения и нагрева добавки серебра ухудшают механические свойства сплава [151]. Таким образом, влияние серебра на стойкость к КР необходимо исследовать на полностью сравнимых сплавах, содержащих и не содержащих серебро [151]. Когда такое тщательное сравнение было проведено, выяснилось, что добавки серебра не повышают стойкости к КР [131, 143]. Более того, оказалось, что серебро усиливает межкристаллитную коррозию и повышает чувствительность к закалке [130, 131, 143]. Эти выводы в сочетании с таким веским доводом, как стоимость серебра, значительно уменьшили интерес к исследованиям влияния серебра на свойства сплавов серии 7000. [c.88]

Пластическая деформация оказывает существенное влияние на процесс старения, однако это влияние различно на разных стадиях процесса. Влияние деформации на кинетику образования зон Г—П должно быть достаточно сложным. С одной стороны, нет ясных доказательств того, что дислокации служат местами предпочтительного образования зон с другой стороны, известно, что пластическая деформация увеличивает число избыточных вакансий, а это должно ускорять старение, но одновременно возрастает число стоков и, следовательно, скорость исчезновения вакансий. Это также должно увеличить скорость образования зон, но уменьшить общую степень распада. Начальная стадия образования скоплений слабо зависит от небольшой деформации закаленного сплава. [c.240]

Следует также учесть, что влияние пластической деформации, поскольку она увеличивает плотность дефектов (дислокаций и вакансий), может быть связано с ускорением диффузий [109]. Показано, что в монокристаллах сплава А1 — Си, пластически деформированных после закалки, образование зон Г — П при комнатной температуре идет быстрее и что в процессе самих испытаний возможно развитие старения и рост напряжения течения [185]. [c.241]

В работе [191] показано, что введение в никелевые слол<но-легированные сплавы малых количеств редкоземельных других элементов (церия, лантана, неодима, циркония) замедляет коагуляцию при старении промежуточной фазы у (вывод сделан на основе статистической обработки электронномикроскопических снимков) и приводит к увеличению времени до разрушения при высоких температурах. Специальные исследования с помощью радиоактивного никеля показали, что при таком легировании заметно уменьшается скорость самодиффузии никеля по границам зерен. Таким образом, введение небольших количеств третьего элемента оказывает сложное влияние на кинетику старения кинетическое, обусловленное взаимодействием примесей с вакансиями, и термодинамическое, связанное с изменением энергии на границе матрицы и выделений. [c.242]

Во всех исследованиях, рассмотренных в этом разделе, образцы перед отжигом проходили полное старение. Однако для определения стабильности промежуточных продуктов конденсации вакансий необходимо также изучение влияние отжига образцов, прошедших частичное старение. Считают, например, что конденсация вакансий приводит по крайней мере к двум последовательностям превращения дефектов [37] образование скопления вакансий — тетраэдрических дефектов упаковки — сидячие петли Франка — полные призматические петли и скопление вакансий — петли Франка — тетраэдры или полные петли. [c.219]

ИСХОДИТ в разгруженном состоянии (после предварительного деформирования), то перераспределение дислокаций может происходить под действием обратных, действующих на дислокационный источник, напряжений и ускоряться при повышенной концентрации вакансий, облегчающих процесс поперечного скольжения. Сегрегация примесных атомов у дислокаций и взаимодействие первых с вакансиями должны затруднять подобное перераспределение и тем интенсивнее, чем выше эффективная концентрация С и N. Поэтому возврат более вероятен в слабо стареющих сталях. Следует учитывать также влияние дислокационной структуры, получаемой при предварительном нагружении. В случае сильного взаимодействия дислокаций процесс их перераспределения при возврате должен быть затруднен [147]. К сожалению, экспериментальных данных, касающихся изучения таких структурных изменений, недостаточно. Имеющиеся в литературе данные [82, с. 160] и собственные наблюдения (рис. 36) приводят к заключению, что старение, [c.83]

Рассмотрим вначале влияние холодной деформации на зонное старение. Казалось бы, что деформация, увеличивая плотность дислокаций и концентрацию вакансий, должна ускорять зонное старение. Но, во-первых, зоны зарождаются гомогенно, а не на дислокациях и, во-вторых, дислокации являются эффективными местами стока вакансий. Очень сильная пластическая деформация повышает концентрацию вакансий (отношение числа вакансий к числу атомов) всего на 10 , в то время как закалка создает значительно более сильное пересыщение решетки вакансиями концентрация закалочных вакансий достигает величины порядка 10 . [c.379]

При этом большинство легирующих добавок переходит в твердый раствор г. ц. к., как это видно на рис. 85. В результате быстрого охлаждения до комнатной температуры может быть получен твердый раствор, пересыщенный вакансиями, медью и другими легирующими добавками. Во время старения при температурах от комнатной до температуры, соответствующей линии предельного растворения (см. рис. 85), пересыщенной твердый раствор распадается. В определенных условиях это может приводить к значительному упрочнению сплава. Распределение медн в сплаве оказывает также определяющее влияние на сопротивление межкристаллитной коррозии и КР- Термодинамически устойчивый конечный продукт распада пересыщенного твердого раствора А1 — Си представляет собой двухфазную структуру, состоящую из насыщенного твердого раствора а (г. ц. к.) и равновесной фазы 9, имеющей тетрагональную кристаллическую решетку и близкой по составу соединению СиАЬ. Из-за различия кристаллических решеток равновесная фаза 0 некогерентна с твердым раствором г. ц. к. Высокая межфазная энергия поверхности раздела фаз (>1000 эрг/см ) [119] приводит к высокой энергии активации для зарождения фазы 0. Поэтому образованию равновесной фазы может предшествовать ряд превращений метаста-бильных фаз, энергия активации которых при зарождении ниже. Последовательность образования выделений достаточно полно была изучена и может быть представлена в виде следующего ряда [97, 119, 120] [c.235]

Целесообразно рассмотреть результаты экспериментов на основании двух описанных выше явлений. После быстрого охлаждения до Т > старение при этой температуре осуществляется в состоянии исходной фазы, поэтому диффузия происходит быстро. Столь же быстро достигается равновесное упорядоченное состояние, вместе с тем количество избыточных вакансий, образоьаошихся при быстром охлаждении, уменьшается. Хотя затем и происходит превращение в мартенситную фазу, перераспределение атомов в мартенсите путем понижения плотности вакансий не происходит. Нагрев почти, не оказывает влияния на Т обратно- [c.139]

Наблюдаемый эффект объясняется влиянием дефектов структуры образованием избыточной концентрации вакансий после закалки (Зинер, Зейтц) или диффузией растворенных атомов вдоль подвижных дислокаций (Тэрнбалл). Более убедительной представляется роль избыточных вакансий. Так, увеличение скорости охлаждения при закалке приводит к ускорению, а ступенчатая закалка (остановка охлаждения при 200° С на несколько секунд) к замедлению (в 10—100 раз) старения. [c.230]

Большой интерес представляет влияние на кинетику старения добавки третьего элемента. Возможный эффект на начальных стадиях будет, по-видимому, зависеть от взаимодействия этого элемента с вакансиями. Так, было показано (по изменению р), что добавка небольшого количества Sn (0,006%) замедляет образование зон в сплаве А1 + 1,7% Си. Оказалось, что энергия активации процесса в тройном сплаве составляет 1,Ы0 дж (—0,7 эв), а в двойном 0,8-10 дж (0,51 эв). По-видимому, энергия связи между вакансиями и атомами олова на 0,32-10 дж (0,2 эв) больше, чем между вакансиями и атомами меди олово отвлекает от меди вакансии, необходимые для образования зон. Показано, что индий задерживает образование зон Г—П и фазы в", но способствует образованию частиц 6. Последнее объясняется, изменением состояния поверхности раздела матрицы и промежуточной фазы и уменьшением размера критического зародыша (Силкок). Известно также сильное [c.241]

Приведенные в работе данные, их обобщение и анализ представляют основу для дальнейшего развития как теоретических, так и экспериментальных исследований в области а) разработки новых физических моделей процесса хрупкого разрушения, основанных не на традиционных схемах неоднородности дислокационной структуры, а за счет реализации различного рода локальной неоднородности распределения ансамбля кластеров из точечных дефектов различной мощности и природы б) изучения основных закономерностей эволюции дислокационной структуры при испытаниях на длительную и циклическую прочность и физической природы усталости металлических и неметаллических материалов в различном диапазоне напряжений и температур в) расшифровки и интерпретации данных по низкотемпературному внутреннему трению металлических и неметаллических материалов и идентификащи их механизмов с учетом возможного влияния чисто методических эффектов (обусловленных спецификой метода и режима испытаний) на характер получаемой информации, а также выявления физической природы механизма старения материала тензодатчиков в процессе их эксплуатации г) получения количественной информации о кинетике, механизме и энергетических параметрах низкотемпературной диффузии (энергии образования и миграции вакансий и междоузлий, значения их равновесных концентраций и др.) д) развития теоретических основ и соз- [c.8]

Кроме определения чистоты, с помощью измерения электросопротивления решается ряд других задач металлофизики. Так, влияние на электросопротивление характера размещения примесей в решетке используется для изучения процессов старения. Низкотемпературное электросопротивление, кроме того, очень чувствительно к присутствию дефектов решетки, особенно в чистых металлах, в которых доля электросопротивления, обусловленного-примесями, весьма мала. Винтенбергер [101] использовал описанный метод для изучения кинетики аннигиляции вакансий, зафиксированных закалкой с высоких температур (см. ФМ-3,, гл. II). Кроме того, таким путем можно контролировать появление и исчезновение дислокаций в металлах. В разд. 6 настоящей главы приводятся некоторые примеры использования метода электросопротивления. [c.446]

Полагают, что тривакансии и большие комплексы будут образовываться при миграции дивакансий и поэтому их концентрация увеличивается с увеличением концентрации дивакансий. Относительное количество вакансионных комплексов уменьшается с увеличением скорости закалки и с уменьшением температуры закалки. Наиболее простая идея образования первоначальных скоплений вакансий заключается в том, что при столкновении больших дефектов происходит образование зародышей трехмерных пустот, так как вероятность столкновения таких дефектов на одной атомной плоскости очень мала. Ббльшая вероятность образования плоских зародышей ожидается, когда сталкиваются меньшие дефекты. Уменьшение плотности пустот и увеличение плотности дислокационных петель при увеличении скорости закалки может быть объяснено описанным эффектом, а не только влиянием температуры старения. [c.124]

Посредством измерений больших изменений удельного электросопротивления, вызванных процессом предвыделения, по-видимому, можно исследовать влияние небольших концентраций вакансий и изучить, как концентрация вакансий зависит от температуры закалки и как подвижность вакансий зависит от температуры старения. Наконец, по-видИмому, можно выяснить, как долго сверхравно весная концентрация вакансий остается в матрице и какие диффузионные процессы протекают во время исчезновения сверхравновесной концентрации вакансий. [c.171]

См. Влияние меди и. серебра на пове-дение сплавов А1—10% 1п при старении было исследовано Ота и Хазимото 52], которые сообщили, что это влияние незначительно как на энергию образования, так и на энергию активации миграции вакансий. Они пришли к выводу, что если некоторые атомы меди или серебра и существуют в изолированном виде, то энергия связи их с вакансиями мала, меньше 0,1 эв. [c.176]

Систематические и точные исследования влияния меди были проведены также в Исследовательском институте легких металлов в Новаре (Италия). Было установлено, что влияние меди на протекающие процессы очень мало. Так, наблюдалось некоторое влияние на время т и которое необходимо для достижения максимума электросопротивления (при постоянной температуре старения или закалки). Результаты приведены на рис. 20, 21. Разница в энергии миграции очень мала и находится в пределах экспериментальных ошибок. Разброс в энергии образования хотя и мал, но все же существен. Количественные расчеты, не приведенные здесь, выполненные с помощью формулы (5), показывают, что эта разница объяснима, если предположить, что энергия связи между атомами меди и вакансиями равна 0,17 эб. [c.176]

Число вакансий и их концентрация зависят от температуры и обработки. При комнатной температуре одна вакансия приходится на 10 —10 атомов. Число вакансий сильно увеличивается с повышением температуры, после закалки и т. д. Наличие вакансий в решетке сообщает атомам подвижность, т. е. позволяет им переме-и1аться в процессе самодиффузии и диффузии и тем самым оказывает влияние на такие процессы, как старение, выделение вторичных фаз и т. п. (см. с. 275). [c.96]

Влияние добавок в титанат-цирконат свинца ионов с избыточной валентностью, которое кратко рассмотрено в п. 2 настоящего параграфа, является результатом возрастания подвижности доменных границ благодаря взаимодействию между вакансиями катионов и доменами [14]. Когда сегнетоэлектрическая керамика поляризована, напряжения устанавливаются благодаря механической переориентации доменов, поскольку деформации в промежутках между зернами, имеющими различную ориентацию, отсутствуют. Постепенная релаксация напряжений благодаря механической переориентации доменов вызывает изменение свойств но времени, т. е. старение . Было высказано предположение [14], что добавка ионов с избыточной валентностью в значительной мере компенсируется вакансиями катионов, в связи с чем сте-хиометрический состав оказывается не нарушенным и эти вакансии способствуют движению доменных границ. Таким образом, после выключения поляризующего поля имеет место сильная релаксация напряжений и затем относительно слабое старение. Обратимое движение доменных границ приводит к увеличению диэлектрической проницаемости и упругой податливости по сравнению с немодифицированной иьезокерамикой титаната-цирконата свинца, по, поскольку эти добавки приводят к некоторому повышению энергии активации, диэлектрические и механические потери также увеличиваются. [c.265]

Для объяснения закономерностей задержанного разрушения и явления отдыха важно рассмотреть возможные стоки избыточных вакансий и влияние температуры и напряжений на эффективность этих стоков. В зависимости от природы металла в определенном интервале отрицательных и невысоких положительных температур основными стоками вакансий могут быть ступеньки на пиниях дислокаций, границы зерен и свободные поверхности. При повышенных температурах все более и более существенную роль начинает играть тепловая активация атомов, благодаря которой становится возможным также исчезновение вакансш при взаимодействии их с дислокациями, а также путем рекомбинации с дислоцированными атомами. Кроме того, нри этих температурах полнее протекают процессы установления термического равновесия путем перемещения вакансий, а возможно и дислокаций, от источников к стокам, и наоборот. Это приводит к упорядочению строения системы в целом, а именно матрицы зерен и границ между ними и отдельными фазами. По-видимому, такие условия создаются не только при низкотемпературном отпуске или старении, но также и непосредственно в процессе охлаждения, если оно происходит с достаточно малой скоростью, например при сварке с подогревом. [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...