Двойники границы

Выше отмечалось, что дефекты упаковки, границы зерен и двойников, границы доменов, поверхность кристалла относятся к двухмерным дефектам. Рассмотрение вопросов, связанных с поверхностью и границами доменов, будет проведено в последующих главах. Здесь мы кратко остановимся на дефектах упаковки и границах зерен. [c.112]

Необходимо включать в анализ напряженного состояния распределения напряжений не только по сечению, но и по объему металла, потому, что не только неоднородность кристаллического строения и тонкой микроструктуры может стать источником фор-мирования несплошностей из-за перемещения и накапливания дислокаций вблизи препятствий. Более крупные элементы микроструктуры включения б-феррита в мартенситных сталях, границы крупных двойников, границы раздела области крупного, и мелкого зерна — могут служить очагами появления начальной микротрещины, Такие слабые места являются более редким явлением, чем повышенная плотность дислокаций, и поэтому, при увеличении объема напряженного металла повышается вероятность -появления слабых мест более крупного масштаба, что снижает прочность образцов. [c.58]

В середине рис. 40 зерно с двойниками границы зерен в зоне соединения выявляются хорошо, но травимость границ слабее, чем в основном металле. На рис. 41 даны фотографии зоны соединения магниевого сплава [120]. [c.115]

В реальных металлах и сплавах образование зародышей облегчается благодаря наличию примесей и различного вида несовершенств в кристаллической структуре, а также напряжений. Одновременно возрастают скорость превращения и неравномерность его протекания в различных участках. В поликристаллах преимущественными местами образования зародышей новой фазы могут служить границы зерен, свободные поверхности, инородные включения, плоскости сдвига, двойники, границы субзерен и блоков, а также отдельные дислокации. [c.15]

Границы зерен и двойников, дефекты упаковки, межфазные границы, стенки доменов, а также поверхность кристалла представляют собой двухмерные дефекты. [c.85]

Как уже отмечалось в гл. П, пластическая деформация кристаллических тел может осуществляться не только скольжением, но и двойникованием. Двойникование для кристаллов с о. ц. к., г. ц. к. и г. п. у. решетками можно наблюдать при особых условиях деформирования. При этом металлографическими способами выявляются области, иначе травящиеся, чем окружающий матричный кристалл. Отличительными признаками этих областей являются прямолинейность и строгая кристаллографическая направленность двух параллельных границ. Дифракционными (рентгеновскими и др.) методами установлено, что эти области закономерно отличаются своей ориентировкой и расположением атомов относительно матрицы. Расположение атомов внутри этой области представляет собой зеркальное отражение расположения атомов в матричном кристалле (см. рис. 77,а). Плоскости зеркального отражения, пересечение которых с плоскостью шлифа имеют вид прямолинейных границ, являются плоскостями двойникования. Так, на рис. 77,а п б плоскостью двойникования является плоскость (112). Переориентированные области называют двойниками, а процесс их образования двойникованием. Двойники в кристаллах делятся на двойники роста (рост кристалла из расплава, в процессе рекристаллизации и отжига) и деформационные двойники. Двойникование при деформации — один из механизмов сдвиговой деформации. Для деформационного двойникования характерны высокие скорости и выделение энергии в форме звука с характерным потрескиванием в процессе деформации кристалла. Двойникование сопровождается скачкообразным изменением деформирующего усилия, [c.131]

Торцовые границы двойника, заканчивающиеся внутри зерна или на его границах, являются некогерентными. [c.132]

Энергия когерентной границы двойников дв=0,5х Х д.у, поэтому склонность к двойникованию с уменьшением энергии дефекта упаковки увеличивается. Так, в г. ц. к. кристаллах алюминия деформационные двойники не наблюдаются, а в кристаллах меди, деформированных при 4 К и высоких напряжениях в серебре, золоте и никеле, они обнаружены для меди напряжения сдвига составляют 150, а для никеля 3 МПа. Указанные напряжения достигают при низких температурах или при больших скоростях деформации. [c.137]

Для пластической деформации скольжением и двойникованием общим являются их дислокационный механизм и однородность деформации. Геометрия и дислокационная модель скольжения объясняют поворот осей кристалла в процессе деформации. Теория пересечения двойника скользящей дислокацией — перегибы на двойниковой границе и ее искажение, при этом общим здесь является однородность деформации по всему кристаллу во время скольжения или в двойниковой прослойке при двойниковании. Однако в деформированных кристаллах распределение дислокаций неравномерное, а возникающие дислокационные сетки и субграницы при избытке дислокаций одного знака приводят к микроскопической неоднородности, создавая локальную разориентировку, достигающую нескольких градусов. При простейших видах деформации (растяжение, сжатие) возникают значительные разориентировки. Для неоднородных и неравномерных полей напряжений и деформаций в макромасштабе (прокатка, кручение, изгиб, прессование и т. п.) появление существенной разориентировки неизбежно. [c.148]

НАКОПЛЕННАЯ ЭНЕРГИЯ ДЕФОРМАЦИИ. Энергия, затрачиваемая при пластической деформации, не вся переходит в тепло. Часть ее, связанная с дефектами кристаллической решетки (дислокациями, вакансиями, границами двойников деформации и др.), остается в деформированном металле в виде накопленной (скрытой или [c.247]

Интересные сведения об ориентировке зерен можно получить из анализа расположения в них линий скольжения и когерентных границ двойников, а также с помощью цветного окрашивающего травления. Разная окраска зерен, различно ориентированных в поверхности шлифа, может быть достигнута разными методами тепловым травлением в разных газовых средах, нанесением окис-ной пленки и рассмотрением ее в поляризованном свете и др. [c.273]

Влияние очень малого содержания примесей обусловлено значительной локальной концентрацией по границам зерен, двойников, блоков. При отсутствии границ зерен или измельчении зерна механические свойства металлов существенно лучше это используют на практике (монокристаллы, аморфные сплавы). [c.16]

При значительном содержании примесей пластичность ухудшается во всем температурном интервале, при меньшем содержании их возникают зоны хрупкости, ширина которых (температурный интервал) и глубина (потеря пластичности) зависят от природы примесей, их количества, локальной концентрации по границам зерен, двойников, блоков и от величины зерна металла. [c.200]

Влияние малого содержания примесей обусловлено концентрацией их а) около дислокаций, что тормозит их движение б), по отдельным плоскостям (например, по плоскостям базиса у п. г. металлов), затрудняя тем самым сдвиг по другим плоскостям в) по ребрам создавая жесткие орбитальные связи г) по границам зерен блоков и двойников. [c.201]

Типичный вид поверхности разрушения сколом представлен на рис. 5.1, а (см. вклейку). Характерной особенностью скола служит ступенька, являющаяся результатом объединения трещин скола, лежащих на разных уровнях в кристалле. Образование нескольких трещин скола возможно при преодолении трещиной препятствий границ кручения зерен (рис. 5.1, б), винтовых дислокаций, частиц второй фазы, двойников, а также в результате скола по другим плоскостям [385]. На краевых дислокациях и границах наклона не зарождаются новые трещины трещина лишь изменяет свой наклон. [c.190]

В кислородсодержащих медных образцах при тепловом травлении в вакууме можно обнаружить границы зерен и двойники с выраженной параллельной направленностью в плоскости зерна [27]. У чистой меди это явление при тепловом травлении не наступает даже в кислородсодержащей атмосфере. [c.21]

Травление щавелевой кислотой пригодно для всех типов структур стали 18/8 [76]. В литом состоянии выявляется дендритная структура в кованой и закаленной с температуры 1100 С стали при кратковременном травлении (10—20 с) проявляются границы зерен аустенита и одновременно двойники при более длительном травлении (60 с) травится поверхность зерен аустенита. Этот реактив хорошо подходит для металлографического изучения сварки плавлением. [c.131]

В растворах хромовой кислоты цвет б-фазы в зависимости от продолжительности травления изменяется от коричневого до черного, в то время как а-твердый раствор не протравливается. У катаной бронзы границы зерен и двойников выявляются отчетливо. Для травления сварных соединений, в частности марганцовистой бронзы, Миллер 15] рекомендует хромовую кислоту, так как в этом случае раствор хлорного железа малопригоден. [c.204]

Электронная микроскопия широко применяется для исследований микро-и субструктуры кристаллических образцов. С ее помощью могут бьггь, например, выявлены дефекты упаковки, границы зерен, двойники, границы доменов и дислокации. [c.44]

В материаловедении для описания элементов микроструктуры традиционно используется евклидова размерность d, которая может принимать четыре значения d = 0 для точечных дефектов (вакансии, межузельные атомы) d = для линейных дефектов (дислокации) d = 3 для планарных дефектов (двойники, границы зерен и т.п.) и d = 3 для трехмерных образований в объеме образца. Евликдовы размерности могут служить характеристиками симметричных микроструктур, которые не часто образуются даже в материалах, получаемых в квазиравновесных условиях. [c.7]

Для образования когерентных зародышей наиболее выгодными местами являются участки кристаллической решетки исходной фазы, в которых при выделении затрачивается наименьшая энергия деформации (Л . ). Ими служат места расположения дислокаций, являющихся центрами внутренних искажений (напряжений). Однако пе всякие дислокации и их группы могут служить преимущественными местами образования зародышей. В первую очередь они возникают в кристаллографических плоскостях наилучшего сопряжения решеток фаз, т. е. в местах, в которых расход энергии на деформацию минимален, а на создание поверхности — ничтожен. Как показывают многочисленные исследования кристалло-геометрии и структурных особенностей мартенситных превращений, наиболее благоприятными местами образования когерентных зародышей являются плоскости скольжения, двойники, границы блоков, субзерен и зерен с малыми углами разориентировки (последние представляют собой ряды отдельных дислокаций или их скоплений, между которыми имеются области 1еискаженной решеткрт). Ширина таких границ мала (порядка 10—30 А). Образование когерентных зародышей на границах зерен с большими углами, несмотря на более высокий уровень свободной энергии в них, происходит реже из-за высокой степени искажений (плотности дислокаций), препятствующей легкому установлению когерентности мея ду решетками зародыша и исходной фазы. Границы с большим углом значительно шире, а плотность дислокаций настолько велика, что их индивидуальные свойства и особенности теряются. В отличие от границ с малым углом границы с большим углом представляют собой непрерывную область неупорядоченного строения атомов. [c.17]

Рис. 22. Двойникование в процессе усталости образцов железа при температуре испытания 77К (а, б) и схема образования микротрещины при всзрече двойника с границей зерна (в)

Применяемые на практике металлы и сплавы представляют собой твердые растворы с упорядоченным и неупорядоченным аморфным распределениями атомов. Твердые растворы могут содержать несовершенства четырех основных типов точечные (нульмерные), линейные (одномерные), поверхностные (двухмерные) и объемные (трехмерные). К первым относятся вакансии (свободные узлы кристаллической решетки) и межузельные (смещенные) атомы ко вторым — цепочки точечных дефектов, различные типы дислокаций к третьим — дефекты упаковки атомов, границы зерен, блоков, двойников и т. д. к четвертым дефектам относятся поры, включения, выделения, технологические трещины и тому подобные образования, размеры которых намного превосходят межатомные расстояния. [c.321]

Реакция (84) энергетически не выгодна и возможна только при концентрации напряжений на двойниковом некогерентном фронте, что и имеет место в действительности. Реакция (84) дает набор испущенных дислокаций из некогерентных границ двойника с нулевым даль-нодействующим полем напряжений. Происходит увеличение длины двойниковой прослойки за счет эмиссии дислокаций из некогерентной границы. Деформация сдвига, произведенная испущенными дислокациями, эквивалентна деформации от исходной двойниковой границы, из которой они испущены. Существование эмиссионных дислокаций для о. ц. к. и г. п. у. кристаллов подтверждено экспериментами просвечивающей электронной микроскопии, наблюдаемым пробегом субграниц впереди двойника. [c.145]

Границы двойников могут действовать как барьеры для скользящих дислокаций. Кроме того, при пересечении скользящих дислокаций с границами двойников могут образовываться двойникующие дислокации и распространяться новый двойник. Последний механизм образования новых двойников наиболее вероятен в кристаллах с высокой симметрией. [c.147]

По данным Дж. Хирта, пересечение двойника скользящей дислокацией может быть причиной роста (или сокращения) двойника. Вследствие того что расщепляющиеся дислокационные реакции, возникающие при этом, энергетически не выгодны, рост двойника может происходить только при более значительных по сравнению со скольжением внешних приложенных напряжениях. Скользящие дислокации, взаимодействуя с двойником, может расширить или сузить его границы, преломившись, пройти сквозь двойник, оставив на нем изгибы и ступеньки. В том случае, когда дислокационные реакции, связанные с этими явлениями, не имеют места, граница двойника должна действовать как барьер, в результате чего образуются скопления скользящих дислокаций, которые приводят к сильному упрочнению и последующему разрушению. [c.147]

Рост зародышей первичной рекристаллизации, отделенных от матрицы высокоугловыми границами, как и рост зерен на стадиях собирательной и вторичной рекристаллизации, может осуществляться только миграцией своих границ. Коалесценция зерен, отделенных друг от друга обычными большеугловыми границами, невозможна. В особых случаях процесс роста зерен может происходить за счет образования и роста двойников отжига, но и в этом случае такой рост осуществляется миграцией некогерентных границ двойников. [c.322]

Имеются и другие механизмы образования зародышевых трещин, детальный анализ которых выполнен В. И. Трефиловым, В. Л. Иденбомом, Т. Екобори и др. Например, часто зарождение трещин наблюдается в месте встречи двойника деформации с каким-либо трудно проницаемым барьером границей зерна или другим двойником (рис. 225, г, д). Двойники распространяются с высокой скоростью и возникающие при столкновении с препятствием напряжения не успевают релаксировать. Особенно благоприятные условия для зарождения трещин создаются при встрече растущего двойника деформации с ранее образовавшимся, для которого было характерно другое направление двойникования (см. рис. 225,(3). В этом случае концентрация напряжений в месте встречи особенно велика. В поликристаллах и осо- [c.428]

Важную роль играют факторы, характеризующие образец и условия его испытания схема воздействия деформирующих сил, скорость деформации, размеры образца и окружающая среда. Особым фактором, существенно изменяющим результаты механических испытаний и технологические свойства металла при его изготовлении, является количество иримесей, особенно тех, которые влияют на конкретные свойства металла даже при очень малом содержании (0,001 % и менее), а такл е степень сегрегации ирнмесен, т. е. локальное содержание их по границам зерен, двойников, блоков, приводящее к значительному превышению местной концентрации их по сравнению со средним содержанием в металле. [c.190]

Б00°С снижает усталостную прочность на 20—25 %. Это снижение находится на уровне и даже несколькр меньше, чем снижение статической прочности под влиянием соответствующего повышения температуры. Интересно то, что предел выносливости надрезанных образцов значительно меньше зависит от температуры испытания, чем предел выносливости гладких образцов. Изменение усталостной прочности более значительно при отрицательных температурах, чем в диапазоне 20-450°С. Многие исследователи связывают уровень циклической прочности титановых сплавов при повышенных температурах (выше 300°С) непосредственно с длительной прочностью, отождествляя влияние длительности действия статической и циклической нагрузок. Циклическое нагружение в различных температурных областях вызывает различный характер разрушения, особенно в начальной стадии. В диапазоне —196 —+ 200°С разрушение начинается и распространяется преимущественно по двойникам, в области 200—400°С наблюдается обычное для высоких температур разрушение по телу зерен, при более высоких температурах разрушение происходит главным образом по границам зерен. [c.164]

Хранитель пригоден для оптических исследований. Границы зерен и двойники выявляются безукоризненно, без слишком сильного растравливания тонких выделений по границам зерен. Переход от состояния, устойчивого против зернограничного распада, к состоянию, склонному к нему, всегда связан с появлением по границам зереч, [c.146]

Травитель 18 [5 мл HNO3 5 мл HF 90 мл Н2О]. Этот реактив, по данным Темплина [9], пригоден для исследования чистого кремния как и у аустенитных сталей, выявляются границы зерен и двойников. [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...