Пор зарождение диффузионный

Рассмотренная схема гомогенного зарождения и роста пор приводит к выводу, что рост пор должен происходить преимущественно в областях, далеких от внешней границы материала. Вблизи этой границы должно происходить растворение пор и диффузионный выход вакансий на границу (внешняя граница может рассматриваться как очень большая [c.67]

Недостатки. 1. Температурный сдвиг, обусловленный необходимостью сохранения соотношения скоростей возникновения и исчезновения точечных дефектов. В результате не воспроизводятся условия зарождения пор и не имитируются сопутствующие радиационному распуханию диффузионные процессы. [c.119]

До сих пор речь шла только о закалке твердого тела. А что, если закаливать жидкость Идея кажется несколько странной, но у нее конкретная цель охладив металлический расплав достаточно быстро, предотвратить в нем кристаллизацию. А почему бы и нет Кристаллизация — нормальное фазовое превращение, происходящее по механизму зарождения и диффузионного роста. Мартенситный путь превращения жидкости в кристалл закрыт наглухо . Атомы жидкости расположены беспорядочно и согласованным образом, чувствуя локоть партнера , перестроиться в кристалл никак не могут. А раз так, предотвратить кристаллизацию вполне возможно. Главное — достаточно быстро охладить жидкость. [c.229]

Диффузионные превращения, как мы уже видели, начинаются с образования центров зарождения новых фаз и продолжаются с их увеличением до тех пор, пока не превратится весь аустенит. [c.133]

В объеме отливки местами гетерогенного зарождения графита служат несплошности, скопления вакансий, усадочные и газовые микропустоты, микротрещины, разрывы на границе аустенита с неметаллическими включениями из-за разности их термического расширения. Местами зарождения графита могут быть диффузионные поры, возникающие при гомогенизации аустенита. Например, при выравнивании состава аустенита после ухода атомов кремния из обогащенных им участков остается избыток вакансий, образующих поры. Этим предположительно можно объяснить ускорение графитизации под действием кремния, которое происходит, несмотря на то, что кремний замедляет диффузию углерода в аустените. [c.183]

Зарождение и рост пор на границах зерен обеспечиваются двумя процессами зернограничной диффузией и пластической деформацией, причем их соотношение существенно изменяется при изменении скорости деформирования [296, 382]. При уменьшении I относительный вклад диффузионных процессов увеличивается, поэтому при деформировании с двумя различными скоростями и I2 (El < Е2) скорость накопления повреждений, которую можно выразить параметром dSlde S — площадь пор на единичной площади грани зерна), будет больше при = Ei [c.154]

На рис. 4.23, а показана небольщая часть фазовой диаграммы бинарного сплава А—В, обогащенного компонентом А. Основы фазовых диаграмм рассмотрены в работе [33]. Вместо плавления и затвердевания при единственной температуре Та сплав, содержащий примесь б в Л и имеющий концентрацию В, в идеальном случае плавится в интервале температур от Ту до 7з. Диаграмма на рис. 4.23, а составлена для растворенного вещества В, которое понижает точку плавления вещества А. Заметим, что обе температуры Ту н Тз лежат ниже точки плавления чистого металла А. При охлаждении сплава состава Ву из области жидкости и при условии, что переохлаждение отсутствует, зарождение твердой фазы начинается при температуре Гь Твердая фаза, появившаяся при этой температуре, имеет состав б] и оставляет жидкость состава Ьу. При дальнейшем охлаждении осаждается большее количество твердой фазы, имеющей состав, который изменяется вдоль линии солидуса. Состав оставшейся жидкости изменяется по линии ликвидуса. При температуре Т твердая фаза имеет состав бз, жидкая — Ьз, а при температуре Тз твердая фаза состава бз находится в равновесии с жидкостью состава бз. До сих пор считалось, что скорость охлаждения бесконечно мала, так что всегда поддерживается равновесный состав. Другими словами, твердая фаза состава б], появившаяся первой, успела диффузионно перейти в состав бз, пока температура падала до Тз. Поскольку диффузия в твердом состоянии всегда медленна, а скорость охлаждения не может быть бесконечно мала, концентрационное равновесие никогда не достигается, в результате чего при температуре ниже Тз состав твердой фазы оказывается между 61 и 63, а жидкость с избытком В не затвердеет окончательно, пока температура не достигнет Т . [c.170]

Образование а-фа-зы приводит к формирова[1ию межфазиых границ (Т-у-фаза, которые являются пред)ючтительным местом зарождения пор. Образование пористости, в свою, очередь, резко интенсифицирует диффузионные процессы, главным образом по межфазным 1раницам [187], Этот факт подтверждает нашу модель, поскольку возрастание мерности энергии приводит к увеличению пористости (снижению мерности формы). [c.335]

Разрушение по границам элементов структуры — межзеренное или межъячеистое разрушение, при котором трещина идет по границам зерен или дислокационных ячеек. Различают хрупкое межзеренное разрушение, которому предшествует пластическая деформация-внутренних объемов зерен и пластичное межзеренное разрушение. Указанные типы межзеренного разрушения обычно относят к низкотемпературным типам разрушения. Кроме того, существуют высокотемпературное межзеренное разрушение и межзеренное разрушение при ползучести. Эти механизмы обусловлены высокотемпературным-проскальзыванием по границам зерен и диффузионным зарождением пор на границах. Они подробно изложены в обзорах Эшби с сотрудниками [404]. [c.201]

Наиболее важное следствие, вытекающее из Сложной природы поверхности раздела, — это кажущаяся стабильность композитов псевдопервого класса. Это явление уже обсуждалось выше и будет рассмотрено далее в других главах книги. Еще один эффект был обнаружен в тех композитных системах, где термодинамическая нестабильность вызывает диффузию через поверхность раздела. При этом часто наблюдается диффузионный небаланс, который приводит к образованию пустот по механизму Киркендалла Однако высокая концентрация несовершенств на поверхност раздела облегчает зародышеобразование при конденсации вакансий и ускоряет порообразование. Кляйн и др. [25] наблюдали такие поры в композите ниобиевый сплав — вольфрамовая проволока после 10-часового отжига при 1590 К (рис. 9). На этом рисунке ясно видно зарождение пор вдоль исходного положения поверхности раздела. [c.35]

В связи с нестабильностью этого типа возникает еще одна проблема, а именно, образование пор из-за неравенства диффузионных потоков (эффект Киркендалла). Пористость вокруг вольфрамовой проволоки шдна на рис. 5 и 6. В последнем случае показана структура образца, упрочненного 24 об.% проволоки из сплава W+3% Re, после испытаний под напряжением 14,7 кГ/мм при 1422 К в течение 689 ч без разрушения. По предположению Кляйна и др. [21], поры образуются потому, что поток материала из матрицы в проволоку не уравновешивается диффузией вольфрама в матрицу. Обнаружено также, что зарождение пор ускоряется, если на исходной поверхности раздела волокно/матрица есть остаточная пористость. Снижение остаточной пористости увеличивает время до образования пор Киркендалла на порядок. [c.94]

К сожалению, непосредственно наблюдать зарождение пор в условиях нейтронного облучения материалов невозможно. В имитационных экспериментах, например при облучении в высоковольтном электронном микроскопе, можно следить за развитием пор с момента их проявления. Однако и в этом случае нельзя достоверно отделить зарождение пор от роста, поскольку к моменту фиксации (15—20 А) уже происходил некоторый рост пор. Работ по фиксации и идентификации пор меньшего размера при электронно-микроскопическом исследовании объектов очень мало [501. Изменение структуры повреждения (каскады, пары Френкеля) приводит к тому, что зарождение пор в условиях электронного облучения начинается и прекращается при более низкой дозе, чем в условиях нейтронного облучения. В имитационных экспериментах не имитируются также продукты ядерных превращений и сопутствующие радиационному распуханию при нейтронном облучении длительные диффузионные процессы. Следовательно, наши знания о процессах зарождения и роста пор должны быть основаны на соБОкупности результатов имитационных и реакторных экспериментов. [c.123]

Растворение избыточных фаз обычно происходит при нагреве, когда растворимость компонентов друг в друге увеличивается. Мелкие включения растворяются раньше крупных. Растворение избыточной фазы связано с переходом атомов растворенного компонента через межфазную поверхность и с последующей диффузией их в растворе. Во многих случаях удаление растворенных атомов от межфаз-ной поверхности скомпенсировано поступлением атомов растворителя, так что растворившаяся часть избыточной фазы имеет состав и плотность упаковки твердого раствора. Однако в общем случае потоки атомов могут быть и нескомпен-сированными. Удаление, например, растворенных атомов при трансформации избыточной фазы в твердый раствор может происходить быстрее, чем доставка атомов растворителя в превращенную область. Подобная ситуация складывается в диффузионных парах многих металлов при изучении эффекта Киркендалла — Френкеля [148, 191, 367]. В таких системах атомы обоих металлов диффундируют с помощью вакансий и из-за различия парциальных коэффициентов диффузии в легкодиффундирующем металле наблюдается усадка и порообразование [148]. Формирование диффузионной пористости возможно и в случае, когда растворенные атомы диффундируют по междоузлиям, а атомы растворителя — с помощью вакансий, т. е. значительно медленнее. Если в указанных случаях зарождение пор и не происходит, избыточные вакансии оседают на дислокациях и границах или формируют призматические петли дислокаций или тетраэдры дефектов упаковки. Рассмотренные факторы, наряду с образованием дефектов в связи с появлением концентрационных градиентов в диффузионной зоне, ведут к повышению плотности дислокаций. Таким образом, [c.48]

В области температур, отвечающих сверхнластичности, т. е. вблизи 720 К, преобладающим фактором разупрочнения становитсн динамический возврат (динамическая рекристаллизация на месте ), а такн е динамическая рекристаллизация, обусловленная значительной подвижностью границ зерен. Перечисленные обстоятельства мешают накоплению дефектов, ответственных за упрочнение, не обеспечивают кинетических условий для возникновения неренапряже- ний и зарождения очагов разрушения. Кроме того, диффузионный массоперенос, необходимый для возникновения пор, еще недостаточно выражен, поэтому диффузия не может повреждать металл с необходимой скоростью. Образование и развитие нор на дефектах структуры в данной области температур чрезвычайно затруднены из-за достаточно большой скорости перемещения границ. Таким образом, наблюдающаяся при 720 К очень высокая пластичность — результат подавления процессов разрушения за счет интенсификации аккомодационных каналов различной природы и преобладания динамической активности структурных элементов (границ зерен и субзерен особенно) над конкурирующими процессами диффузионного порообразования. Согласно данной точке зрения, увеличение скорости перемещения элементов структуры (при сохранении диффузии на прежнем уровне) должно тормозить разрушение, а ослабление — способствовать ему за счет облегчения диффузионного порообразования, роста и слияния пор на элементах дефектной структуры. [c.73]

В области температур выше пика пластичности, т. е. выше примерно 800 К, скорость диффузии существенно возрастает, а динамическая активность элементов структуры при заданной скорости деформации падает, что обусловливает большой вклад в разрушение диффузионных процессов за счет интенсификации порообразования на медленно перемещающихся элементах структуры. Превышение скорости диффузионного порообразования над Скоростью перемещения элементов структуры, на которых данный процесс реализуется, благоприятствует не только зарождению, но и росту пор. Чем меньше скорость нер6ме1цения дефектнрй структуры, тем выраженнее должна быть скорость зарождения роста и слияния пор. При этом микроскопическая пластичность металла резко снижается [127, 105, 104, 17, 129]. [c.74]

С подкладочным действием включений 8102 связывают и влияние окислительной среды на образование центров графитизации. В работе [116] показано, что прсдва рительная выдержка образцов в окислительных условиях приводит к созданию при отжиге наружной зоны усиленного зарождения графита. Легкость зарождения здесь графита объясняется подкладочным влиянием дисперсных частиц кремнезема, образующихся в наружной зоне в результате внутреннего окисления. Оснований для такого предположения у авторов, однако, нет. Частиц кремнезема при помощи электронного микроскопа не было обнаружено. В связи с этим в работе [116] принимается, что эти частицы имеют субмикроскопические размеры. Если, однако, учесть создающиеся при поверхностном окислении градиенты концентрации кремния в твердом растворе, то уже одна диффузия кремния в наружной зоне способна привести к формированию диффузионных пор, которые сами по себе катализируют образование графита эффективнее, чем частицы кремнезема. Да и прн формировании этих частиц облегчение зарождения графита следует связывать не с подкладочным х действием, а с образованием около них несплошностей диффузионного (из-за появления сверхравновесных вакансий лри диффузии кремния к местам выделения ЗЮг) или иного происхождения (из-за различий коэффициентов термического расширения матрицы и 8102 и в результате концентоя-ции напряжений), [c.141]

Графит формируется в отдельных участках матрицы на границе раздела аустенита с цементитом в местах микроскопической и ультрамикроскопической нешлошносто путем диффузионного переноса к ним атомов углерода и удаления из них атомов Ре, 81, Мп и др. В первые моменты графитизации очень большое значение для образования графита имеют мелкие поры и трещицы, поскольку весьма затруднено гомогенное зарождение графита, обусловлениоевысокимзначениемдеформаци-онной составляющей изменения свободной энергии. При наличии в чугуне микрополостей вьщеление графита не приводит к появлению значительных напряжений и протекает легко. [c.693]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...