Границы зерен специальные

Наконец, к свойствам, обязанным своими изменениями развитию обратимой отпускной хрупкости, относятся уже упомянутые увеличение доли межзеренного разрушения в хрупкой составляющей излома и усиление травимости границ зерен специальными травителями. [c.18]

Испытания в контрольном растворе по методу ДУ выявляют межкристаллитную коррозию вследствие выделения ио границам зерен специальных карбидов титана или ниобия. [c.18]

Дальнейшим развитием модели узлов совпадения, для. которой делается четкое разграничение особых ( специальных ) границ от случайных ( произвольных ), является модель границ зерен, состоящих из структурных единиц или сегментов повторяемости . [c.164]

Известно [142], что свободный объем произвольных границ значительно больше, чем специальных. Можно предположить, что дефектная структура неравновесных границ зерен в наноструктурных материалах также будет приводить к увеличению их объема, поэтому большой интерес представляют дилатометрические исследования наноструктурных материалов, которые обычно широко [c.80]

Энергии неравновесной и равновесной границ, создающих одинаковый разворот кристаллов вдали от границы, различаются величинами энергии упругого поля и энергии взаимодействия между элементами зернограничной структуры. Конечно, это не означает, что если две границы имеют различные значения собственной энергии, то одна из них является неравновесной, поскольку энергия этих границ может быть разной из-за различия их кристаллографических параметров. Известно, что энергия границы зависит от параметров разориентировки зерен и плоскости залегания границы [202], в каком-то смысле, например, специальная граница более равновесна, чем произвольная. Однако далее мы будем рассматривать в основном неравновесное состояние границ, обусловленное присутствием дефектов дислокационного характера, и, используя термин неравновесная граница зерен , будем подразумевать только то, что такая граница имеет нескомпенсированные дальнодействующие напряжения, и на элементы зернограничной структуры действуют нескомпенсированные напряжения от других элементов структуры границы. Изучение указанного вида неравновесных границ имеет особый интерес, поскольку такие границы играют определяющую роль во многих процессах пластической деформации и рекристаллизации [ПО, 111, 146, 193, 203], а также, как будет показано ниже, в необычных свойствах наноструктурных материалов. [c.94]

Особого упоминания заслуживает один специальный класс ра--створенных примесей, а именно ингибиторы рекомбинации водорода, такие как 8, Аз, 8Ь и другие. Сегрегация этих элементов на границах зерен может стимулировать вызванное водородом межкристаллитное разрушение, и поскольку межкристаллитное разрушение является распространенным проявлением коррозионного воздействия среды, то в будущих исследованиях присутствию и разделению названных примесей должно быть уделено большое внимание. Первые работы, выполненные для сталей [И, 12 являются предвестниками аналогичных исследований на аустенитных нержавеющих сталях, алюминиевых и титановых сплавах. На сплавах никеля такие эксперименты уже проводятся [246, 257, 264]. Ингибиторы рекомбинации водорода могут сегрегировать и на поверхности раздела выделяющихся на границах зерен частиц интерметаллидов, ослабляя эти поверхности. Возможно также поглощение примесей частицами интерметаллидов [264]. [c.119]

Наряду со специально добавляемыми элементами, промышленные стали обычно содержат примесные или сопутствующие элементы. Всегда присутствуют в стали сера и фосфор, попадающие из руды, топлива или шлаков, используемых для очистки стали. Некоторые руды содержат кроме того значительное количество мышьяка, сурьмы и висмута, а олово и медь попадают в сталь из скрапа. Влияние этих элементов, являющихся соседями в периодической системе, почти без исключения вредное. При определенных обстоятельствах они могут мигрировать к границам зерен и резко ухудшать прочностные характеристики стали. Примесные элементы уменьшают сопротивление стали разруше- [c.52]

Дендритное строение выявляется после специального травления шлифов, поскольку все промежутки между ветвями дендритов заполнены и видны обычно только места стыков дендритов в виде границ зерен. Правильная форма дендритов искажается в результате столкновения и срастания частиц на поздних стадиях процесса (рис. 26). Дендритное строение характерно для макро- и микроструктуры литого металла сплава). [c.33]

Повышение жаропрочности достигается легированием твердого раствора, приводящим к увеличению энергии связи между атомами, в результате чего процессы диффузии и самодиффузии задерживаются, а температура рекристаллизации возрастает созданием у сплава специальной структуры, состоящей из вкрапленных в основной твердый раствор и по границам зерен дисперсных карбидных, и особенно интерметаллидных, фаз, когерентно связанных с матрицей длительное время. Такая структура получается в результате закалки с высоких температур и последующего старения. Наличие равномерно распределенных дисперсных избыточных фаз затрудняет пластическую деформацию при высоких температурах. [c.303]

Важными переменными являются также размер и форма зерен. Меньшему размеру зерен соответствует более высокая прочность при пониженных температурах и повышенных напряжениях. При высоких температурах и пониженных напряжениях уменьшению межзеренного проскальзывания и, следовательно, повышению длительной прочности, способствует увеличение размера зерен. Однако последний не должен превышать некоторого предела, а именно, число зерен в поперечном сечении детали не должно быть меньше 10. Условие это относится к материалу с равноосными зернами. Как будет показано ниже, при специальной форме зерен число границ зерен в поперечном сечении изделия не ограничивается. [c.332]

При повышенных температурах усталостная долговечность характеризуется не только количеством циклов, но и продолжительностью каждого цикла. Обычно усталостная долговечность снижается либо с уменьшением частоты нагружения, либо с введением в цикл некоторой специальной выдержки. При промежуточных температурах зависящее от времени повреждение поликристаллических сплавов по большей части представляет собой коррозию под напряжением, возникающую под воздействием испытательной среды. При более высоких температурах подавляющая часть повреждения, зависящего от времени (например, в виде порообразования по границам зерен) обязана только ползучести. [c.354]

Наследование дефектов первоначальных границ отмечалось в работе [180]. Железо после высокотемпературной ковки длительное время отжигалось в а-области (700°, 150 ч). Последующее травление специальным реактивом позволило выявить две сетки границ. Одна соответствовала границам зерен а-фазы, а другая — следам границ зерен, существовавших при высокой температуре, т. е. границам зерен -у-железа. Выявились также субграницы а-железа, которые оказались весьма устойчивыми даже после продолжительного отжига в а-области. [c.209]

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]

Специальное приспособление дает возможность разрушать образец в высоком вакууме для анализа поверхности свежего излома. Это приспособление необходимо для исследования состава и структуры внутренних поверхностей раздела (границ зерен, межфазных границ) в твердых телах. [c.158]

Для фиксирования положения границ аустенитного зерна [фименяют разные способы, например замедленное охлаждение, способствующее выделению по этим границам избыточных фаз (феррита, цементита и др.) длительный нагрев, вызывающий проникновение кислорода вглубь по границам зерен, м образование сетки из окислов, специальные методы травления мартенсита травление в вакууме ири высокой температуре,, при которой растравливаются лишь границы. [c.240]

Благоприятное влияние небольших добавок молибдена (до 0,5—0,6%), тормозящих и даже иногда устраняющих отпускную хрупкость II рода, объясняется тем, что молибден слабо участвует в образовании легированною цементита (Fe, Мо)зС и при таких содержаниях не образует специальных карбидов. Поэтому обеднения приграничных участков зерен молибденом не происходит. Присутствие же молибдена в растворе уменьшает разницу в диффузионной подвижности атомов по границам н в об1>еме з(. рна и тем самым ослабляет возникновение неоднородности по другим карбидообразующим элементам. Вместе с тем молибден устрапж т вредное влияние фосфора по границам зерен. [c.376]

Рис. 13.9. Дислокационные модели границ зерен а — малоугловая б — большеугловая в — специальная

Дальнейшим развитием теории строения границ зерен является установление факта суш,ествования на границах зерен, включая н большеугловые, зернограничных дислокаций (рис. 96, в). В этом случае граница зерна состоит из участков мест совпадения и зернограничных дислокаций (ЗГД). Зернограничные дислокации могут быть подвижными и сидячими. Подвижные ЗГД могут перемещаться вдоль границы и играют важную роль в зернограничном проскальзывании. Скорость такого проскальзывания увеличивается с ростом плотности ЗГД. Наличие ЗГД подтверждается электронномикроскопическими исследованиями границ специально выращенных бикристаллов. [c.166]

Очень большой интерес для специальных областей новой техники представляют сплавы некристаллического строения, не имеющие границ зерен, Такие сплавы изготовляют различными методами с помощью закалки из жидкого состояния со скоростью охлаждения 10 —Ю К/с. Полученная продукция (фольга,. лента и проволока) имеет ограниченные размеры — до 0,1 мм, но обладает уникальными свойствами, недостижимыми другими методами. Это прежде всего — возможность получения высоколегированных сплавов благодаря существенно более высокой растворимости легирующего элемента в жидком состоянии по сравнению с растворимостью в твердом. У аморфных сплавов нет и не может быть межкристаллитноп тепловой или коррозионной хрупкости. Число операций технологического процесса изготовления фольги и проволоки резко сокращается, трудозатраты уменьщаются технология в основном безотходная. [c.187]

Есть основание полагать, что такое специфическое строение границ является результато.м локальных пластических смещений внутри блочной структуры наклепанного аустенитного зерна и диффузионного перемещения сегментированной границы при высокотемпературном нагреве [13]. Ряд исследователей разработал специальные способы высокотеМ Пературной МТО, позволяющие получить структуру стали с развитой зубчатостью границ и тем самым существенно повысить сопротивляемость ползучести [14, 15]. Получаемые искажения в периферийных областях зерна в значительной степени способствуют упрочнению, предотвращают образование фаз, ослабляющих связь между зернами [13, 16], и увеличивают барьерный эффект границ зерен. [c.14]

Ли [54, 102], используя другую модель — модель зернограничных источников, попытался объяснить уравнение Холла — Петча путем рассмотрения начального этапа пластической деформации, т. е. объяснить начальную плотность подвижных дислокаций и ее связь с размером зерна. Исходя из того что скопления дислокаций редко наблюдаются (хотя специально оговаривалось, что это не является достаточным доказательством их отсутствия). Ли [54, 102] выдвигает альтернативный вариант объяснения, согласно которому начало пластической деформации в поликристалле связывается с эмиссией дислокаций выступами на большеугловых границах зерен. Из модели такой границы было рассчитано напряжение, необходимое для отрыва абсорбированной границей дислокаций и эмиссии ее в зерно. Это напряжение оказалось примерно одного порядка с напряжением предела текучести, следовательно, рассматриваемый процесс возможен без больших концентраций напряжения, т. е. без плоских скоплений дислокаций. [c.51]

Склонность к коррозии по границам зерен в стали (18% Сг и 8% Ni) путем электролитического травления исследовал также Шафмайстер [79], который сначала выявлял карбиды, а затем структуру. Преимущество этого метода заключается в том, что мельчайшие карбиды по границам зерен выявляются более четко, чем это возможно при использовании специальных методов травления на карбиды без выявления структуры. [c.146]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультра-мелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрущений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

Кратко суммируя эти достижения, можно отметить, что в основе современных описаний структуры таких границ зерен лежит концепция решетки мест совпадения [155, 156], в соответствии с которой в двух произвольно ориентированных кристаллах может быть выбрана сверхрешетка таким образом, чтобы атомы обоих кристаллов находились в ее узлах. Характерным дискретным углам поворота соответствует определенная плотность узлов совпадения, т. е. их доля по отношению ко всем атомам решетки кристалла. Для характеристики решетки совпадения обычно используют не плотность узлов совпадения, а обратную ей величину Е — число атомов решетки кристалла, приходящихся на один узел совпадения в общей сверхрешетке. При некоторых разори-ентировках соседних зерен совпадающие узлы встречаются сравнительно часто и для них значения II относительно малы. Такие разориентировки называют специальными. В качестве критерия близости к специальным ориентировкам часто применяют значе- [c.87]

Таким образом, в случае всех трех процессов, имеющих отношение к границам зерен, а именно поглощения решеточных дислокаций, миграции границ зерен и ЗГП, рассчитанные значения хорошо совпадают с экспериментальными данными, если полагать, что значения коэффициентов диффузии является повышенными в наноструктурных ИПД материалах. Оценки, сделанные в работе [61], просты и кажутся надежными, хотя это может показаться несколько удивительным. На самом деле уменьшение энергии активации зернограничной диффузии вплоть до TOTS к Дж/моль является значительным. Вместе с тем объяснение этого явления с помощью представлений о неравновесных границах зерен в наноструктурных материалах, принимая во внимание условия деформации наноструктурной Си и большие внутренние напряжения [81], представляется достаточно правдоподобным, хотя и требует дальнейших специальных исследований. [c.193]

Агрессивность лития возрастает в присутствии азота вследствие образования нитрида лития LisN, который сильно разрушает металл по границам зерен, а также в присутствии кислорода в результате образования гидроокиси лития LiOH и окиси лития L12O. Поэтому литий необходимо специально очищать от азота и предохранять от доступа кислорода. [c.89]

Ведущая роль в повышении прочности дисперсноупрочняемых композиционных материалов принадлежит специально вводимым в процессе производства материала упрочняемым фазам (карбиды, бо-риды, нитриды, оксиды, интерметаллиды). Различают материалы е дисперсионной и агрегатной структурами. В дисперсной структуре упрочняющие фазы располагаются внутри зерен, в агрегатной — на границе зерен. Эти материалы применяются в качестве жаропрочных конструкционных, а также специальных высокотемпературных материалов с особыми электрофизическими свойствами, высоким сопротивлением радиационному распуханию, ионному распылению. [c.79]

MgsAls по границам зерен. Все полученные партии исследуются металлографически и сравниваются со специальными стандарт-ныхми микрофотографиями, чтобы проверить, что каждая партия имеет микроструктуру, которая в основном не содержит сетки непрерывных (сплошных) выделений по границам зерен [100]. [c.229]

Среди межкристаллитных границ выделяют низкоэнергетические, когерентные границы с периодической упорядоченной атомной струк-тл рой и особыми кинетическими, диффузионными, механическими и другими свойствами. Такие границы называют специальными. К ним относятся границы фаз в ориентированных эвтектиках, в мартенситных структурах и др. Специальные границы возникают при определенных углах разориентировки зерен (для гомофазных фаниц зерен) или при определенной взаимной ориентации фаз (для гетерофазных, межфаз-ных границ). При таких разориентировках возникают решетки совпадения и часть атомов двух решеток являются общими. Основная характеристика специальной границы - обратная плотность мест совпадения S - отношение числа общих атомов к числу всех атомов решетки 1 или решетки 2 в ячейке совпадения. Чем меньше значение Е, тем больше относительная доля общих атомов в решетке совпадения, т е. тем плотнее атомная упаковка (выше когерентность) границы, проходящей через плоскости симметрии решетки совпадения. На рис. 5.1 показано возникновение решетки совпадения с значением S=5. [c.63]

Сплав IN-718, содержащий "большую четверку" тугоплавких элементов (Nb, Та, Мо, W), ведет себя по-другому. При температурах от 840 до 1055 °С лишь немного выделений МгзСб образуется по границам зерен (хотя некоторые из режимов термической обработки были специально разработаны для этой цели). Пленочная оболочка из у -фазы у этих зернограничных выделений Mjj по существу отсутствует, поскольку распад выделений МС идет с большим трудом. [c.171]

На шлифованных поверхностях образцов (шлифах) оценивают макро- и микроструктуру. Для лучшего выявления структуры шлифы обрабатывают (травят) специальными реактивами. Макрошлифы рассматривают без увеличения или при небольшом увеличении с помощью лупы. При этом выявляют глубину проплавления, зоны сварного шва, наличие дефектов, скопления серы и фосфора. Для изготовления микрошлифов поверхность дополнительно полируют. После этого изучают поверхность шлифа под микроскопом без травления при увеличении примерно в 100 раз для выявления трещин, непрова-ров (непропаев), пор, неметаллических включений, пережога (неисправимый дефект структуры сталей - окисление границ зерен при нагреве до температуры выше 1300 "С). Затем для выявления более мелких дефектов и особенностей микроструктуры отдельных зон сварного или паяного соединения шлифы протравливают специальными реактивами, состав которых и режимы травления зависят от материала образца, и изучают под микроскопом при увеличении в [c.343]

Монокристаллические отливки получают как из традиционных, так и специально разработанных для данного процесса сплавов. При создании новых сплавов для монокристаллического литья нет необходимости вводить в них элементы, упрочняющие границы зерен (С, В, Hf, Zr, РЗМ), поскольку не существует большеугловых границ. Поэтому в безуглеродистых сплавах отсутствуют карбиды и остаются только у- и у -фазы. Дальнейшее повышение стабильности сплава (т. е. повышение температур солидуса и полного растворения у -фазы) может быть достигнуто оптимальным его легированием тугоплавкими металлами (W, Та, Re, Мо) и у -стабилизаторами (Ti, Та). Это приводит к существенному торможению контролируемых диффузией высокотемпературных процессов, в том числе коагуляции у -фазы. Важная роль при легировании уделяется рению (до 3%), в основном располагающемуся в у-твердом растворе. Содержащие рений сплавы (например, ЖС36) отличаются более узким интервалом кристаллизации. Так, температуры ликвидуса, солидуса и полного растворения у -фазы в сплаве ЖС36 равны соответственно 1409, 1337 и 1295 °С. Снижение содержания хрома (а следовательно, и жаростойкости) компенсируют добавками Hf и Y, образующими на поверхности плотные жаростойкие оксидные пленки. В связи с применением направленной кристаллизации значительно расширились возможности использования экономно легированных жаропрочных сплавов на основе интерметаллида №зА1. Так, например, установлено, что отливки из этих сплавов с монокристаллической структурой и кристаллографической ориентацией [111] обладают оптимальным сочетанием физико-механических свойств при температурах до 1200 °С высокими показателями жаропрочности, термоусталостной прочности и жаростойкости. [c.367]

Как цементит, так и феррит после травления обычными реактивами (например, растворами азотной или пикриновой кислоты в спирте) кажутся под микроскопом светлыми. Различить и< можно только по внешним очертаниям и рельефу, резкой разнице в твердости, а также по окрашиванию специальным реактивом — пикра-том натрия цементит в этом д лучае приобретает темный цвет (фиг. 72, в). Цементит присутствует в структуре стали и чугуна в различных формах в виде сетки по границам зерен (фиг. 72, б), в виде игл,в форме отдельных светлых выделений и зерен (фиг, 72, е). [c.118]

Очень большое влияние на свойства жаропрочных сталей и сплавов оказывают даже ничтожно малые количества легкоплавких примесей — олова, свинца, висмута, сурьмы, серы, фосфора и др., а также газов — кислорода, водорода. Сосредоточиваясь преимущественно на границах зерен у-твердого раствора, они резко снижают межкристаллическую прочность сплава, вызывая его преждевременное разрушение под действием температуры и нагрузки. Например, увеличение содержания сурьмы или свинца от 0,002 до 0,004% приводит более чем к двукратному падению жаропрочности никелевого сплава ЭИ437. Еще не так давно вопросы чистоты, касающиеся легкоплавких п 5имесей жаропрочных аустенитных сталей и сплавов, не привле-ка ли к себе внимания. Теперь однозначно установлено, что непременным условием получения стабильно высоких жаропрочных свойств является чистота шихтовых материалов и применение современных способов выплавки и обработки сталей и сплавов. На этом вопросе автор специально остановится в гл. VHI. Данные [c.47]

При постоянной температуре и циклическом напряжении (растяжение—сжатие) подобная диффузия не должна сосредотачиваться на границах зерен одного напряжения. Поэтому при ползучести при-знакопеременном напряжении образование зернограничных трещин вследствие возникновения пустот из-за коалес-ценции вакансии и исчезновения -фазы затруднено. При ползучести со статической нагрузкой и термической усталости с накоплением деформации ползучести в одном направлении интер-кристаллитное разрушение, вызванное описанным выше механизмом становится весьма вероятным. Чтобы предотвратить подобное разрушение в сплавах на никелевой основе, упрочненных выделениями у-фазы, уменьшают содержание хрома и добавляют специальные элементы (бор и гафний), вызывающие упрочнение границ зерен. С целью предотвращения интеркристаллитного разрушения разработаны способы получения направленно затвердевших и монокристаллических материалов. [c.87]

Более совершенная модель Квантимет 720 сконструирована по модульному принципу (т. е. может состоять из различных узлов-модулей, предназначенных для выполнения определенных задач) и обеспечивает гораздо более широкие возможности количественного анализа структуры. Этот прибор автоматически выбирает заданные структурные составляющие, оценивают их количество, классифицируют по размерам, форме, ориентации, оптической плотности и т. д. С по.мощью специального светового пера можно корректировать анализируемое изображение, исключая из него те или иные элементы (например, дефекты приготовления шлифа, отдельные включения и др.) или, наоборот, дорисовывая структуру (например, невыявленные при травлении границы зерен). [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...