Железо монокристалл

Энергия кристаллографической магнитной анизотропии. Анализ кривых намагничения ферромагнитных монокристаллов показывает, что в ферромагнитном монокристалле существуют направления (или оси) легкого и трудного намагничения. Так, например, направление [100] в кубических кристаллах железа является осью легкого намагничения, а [111] — осью трудного намагничения (рис. 10.20). [c.346]

Рис. 10.20. Примерный вид кривых намагничения монокристалла железа в различных направлениях

Рис. 122. Кривые т—л> для ниобия зонной плавки при различных температурах (а) и монокристаллов железа с различными ориентировками (б). Цифрами у кривых обозначены ориентировки. Величина 0jj зависит от ориентировки

Характер текстуры, формирующейся при прокатке различно ориентированных монокристаллов, наиболее систематично исследован на кремнистом железе (Fe+ +3,5%Si). Оказалось, что ориентировка 100 <001 > расчленяется при прокатке на 100 <001 > + 100 <011>, кристаллы 110 <001 > деформируются скольжением и двойникованием по системе 112 <111> и поворотом решетки вокруг ПО , что приводит к изменению текстуры на 111 <112>. Однако эта ориентировка нестабильна. [c.288]

Примеры магнитной анизотропии монокристаллов железа (К8) и никеля (К12) приведены на рис. 14 и 15. [c.27]

Рис. 14. Кривые намагничивания монокристаллов железа

Теория магнитострикционных напряжений. Если ферромагнитный материал намагничивать при высокой температуре в процессе отжига, то напряжения, возникающие при магнитострикционной деформации, будут сниматься в результате пластического течения вещества или процесса релаксации. Намагничивание эффективно только для сплавов, точка Кюри которых выше 450—500° С охлаждение в магнитном поле нужно производить медленно. Однако эта теория не применима к монокристаллам, в которых нет противодействий изменению его внешней формы. По этой теории термомагнитная обработка должна быть эффективна для всех материалов, включая чистые металлы, у которых Xs O. Эта теория предсказывает максимальный эффект для материалов с наибольшей магнитострикцией kg. В то же время, наибольший эффект при термомагнитной обработке получен у сплава железа с 6,5% Si, когда Xg = 0. [c.155]

Результаты, полученные в работе [68], были подтверждены исследованиями, проведенными на монокристаллах кремнистого железа, подвергнутых предварительной деформации и последующему отжигу [69]. Было установлено, что сопротивляемость ползучести значительно выше у тех монокристаллов кремнистого железа, у которых предварительно была создана полигональная субструктура. Таким образом, в настоящее время уже не вызывает сомнения тот факт, что высокая сопротивляемость [c.38]

Правда, сразу же необходимо отметить, что экспериментальные данные по прочности нитевидных кристаллов отличаются значительным разбросом, а получаемая прочность нитевидных кристаллов того или иного металла, как уже отмечалось, сильно зависит от размера уса и количества дефектов. Поэтому нами были взяты максимальные значения прочности на разрыв для нитевидных кристаллов ряда металлов с ГЦК, ГП и ОЦК решеткой (фиг. 23). Сразу же можно отметить, что экспериментальная прочность хрома, кобальта и никеля далеко не предельная. Видимо, испытанные усы содержали еще значительное число дефектов. Если учесть, что у хрома и железа одинаковая кристаллическая решетка, а силы связи у хрома, оцениваемые величиной F, выше, чем у железа, то очевидно, что и нитевидные кристаллы хрома должны быть прочнее кристаллов железа. Однако пока еще кристаллы хрома получены весьма низкой прочности. Значения Отах для хрома (фиг. 23, табл. 24) подсчитаны по упругим постоянным обычных монокристаллов [188]. [c.107]

При намагничивании ферромагнитных монокристаллов наблюдается изменение их линейных размеров это явление носит название магнитострикции. Магнитострикция монокристалла железа раз- [c.268]

Проведенные подсчеты [151 показали хорошее совпадение вычисленных величин с экспериментальными значениями энергии активации процессов пластического течения монокристаллов и ползучести различных металлов (в частности, железа), что прямо указывает на связь несовершенств кристаллического строения типа дислокаций с очагами локального плавления. [c.28]

Экспериментальное изучение [1071 пластифицирующего действия среды на монокристалл алюминия показало, что эффективны вещества, химически взаимодействующие с металлом с образованием мыл. Предварительное введение в среду избыточного количества мыла (выше предельной растворимости в масле) тормозило эффект пластификации. По нашему мнению, это могло быть обусловлено только сдвигом неравновесной реакции растворения металла в сторону равновесия. При изучении моно-кристаллических и поликристаллических железа, цинка и кадмия было также установлено [109], что закрученная проволока закручивается в том же направлении (с затуханием), если ее резко подвергнуть действию травителя, что связано с движением дислокаций после удаления барьера. [c.125]

Хемомеханический эффект на монокристаллах установлен нами [119] впервые прямыми микроскопическими наблюдениями. Этот эффект, наблюдавшийся на монокристаллах армко-железа и кальцита, проявился в пластифицировании и возникновении потока дислокаций к поверхности при химическом взаимодействии с внешней средой и растворении металлов и минералов. [c.127]

Рис. 11.4. Кривые намагничивания монокристаллов железа в направлениях [100, 110, 111] заштрихована площадь, пропорциональная энергии намагничивания

Экспериментально такой процесс наблюдался в монокристаллах кремнистого железа и окиси магния. [c.39]

Основные типы кристаллических решеток у ферромагнетиков приведены на рис. 7. Направления и плоскости в кристаллах обозначаются индексами Миллера (рис. 8). Индексы, определяющие положение поверхностей, заключают в круглые скобки, а индексы, определяющие направления, — в квадратные. Монокристаллы ферромагнетиков магнитно анизотропны и имеют оси легкого намагничивания (рис. 9). У кристалла железа этими осями являются направления [100] ребер куба элементарной ячейки. Таких направлений в кристалле железа шесть. У кристалла никели на- [c.12]

Для железа, молибдена, стали облучение также заметно увеличивает сг и незначительно влияет на величину К при сравнительно малых размерах зерен. Как и для ГЦК-металлов, у облученных образцов поликристаллического железа почти полностью подавляется температурная зависимость параметра К. Поликристаллические металлы с большим размером зерен склонны к радиационному упрочнению за счет увеличения параметра К- При этом К уменьшается и стремится к нулю с ростом размеров зерен облученных образцов. Экспериментально независимость предела текучести от размера зерен крупнозернистых образцов наблюдалась различными авторами (см,, например, [38]) после облучения до доз, превышающих W — 10 н/см . Это дает основание считать, что она достигается, когда внутренние напряжения от радиационных дефектов, противодействующие движению дислокаций, становятся сравнимыми или превосходят дальнодействующие поля от границ зерен. В этом случае, как и для монокристаллов, только факторы, влияющие на параметр [c.75]

И нейтронами при 60 и 5 К соответственно наблюдалось на монокристаллах железа [41, 42]. Результаты исследований и расчет активационных параметров позволили сделать вывод, что радиационное разупрочнение железа при низких температурах является следствием увеличения подвижности винтовых дислокаций за счет неравновесной концентрации внедренных атомов. [c.78]

Проведенные исследования в этой области дали положительные результаты для определения упругих постоянных латуни, сплавов железа и алюминия, монокристаллов германия и кремния, никеля, твердых растворов меди и поликристаллического сплава магний— кадмий. Ультразвуковые методы позволяют определять модули Юнга и сдвига на одном и том же образце, что открывает большие возможности для исследования упругих постоянных экспериментальных сплавов и установления для них взаимосвязей модулей с другими характеристиками межатомного взаимодействия. Так же как и при контроле жидкостей, скорость распространения ультразвука в жидких металлах в основном определяется величиной коэффициента адиабатической сжимаемости, а последний -относится к числу физических величин, которые в значительной степени зависят от строения жидких металлов. Поэтому, зная скорость, распространения ультразвуковых колебаний в данном металле, можно рассчитать величину модуля Юнга, модуля Пуассона и модуля сдвига. Для точного измерения интервала между ультразвуковыми импульсами достаточно иметь длину образца, равную 25 мм. [c.223]

Рис. Я8. Бороздчатый рельеф на поверхности усталостной трещины в образцах из монокристаллов ниобия (а), железа (б), стали 45 (в) и низколегированной стали 12ГН2МФАЮ (г)

СБРОСООБРАЗОВАНИЕ. Сбросообразование при сжатии наблюдали на монокристаллах цинка, кадмия, титана при растяжении — в кристаллах железа, алюминия, олова, цинка, висмута, магния, титана, меди и других металлах и сплавах. [c.149]

Ч. Барретом на поли- и монокристаллах а-железа, также можно [c.151]

Скорость упрочнения (параметр 0ц) на стадии II упрочнения мала по сравнению с величиной 0и г. ц. к. монокристаллов, для которых 011 не является температурночувствительной характеристикой. В о. ц. к. монокристаллах, наоборот, 011 зависит от температуры и уменьшается с повышением температуры. Примеси внедрения оказывают существенное влияние на вид кривой т—у. Например, для а-железа величина 0ц чувствительна к ориентации кристалла, равна по величине значению 0ц для г. ц. к. монокристаллов (рис. 122,6). Наступление стадии II в ниобии точно отвечает появлению двойного скольжения, и протяженность стадии I увеличивается с удалением от симметричной границы кристаллографического треугольника [001]—[101]. У железа, например, можно обнаружить три стадии только у кристаллов мягкой ориентировки. Параболическая кривая т—у получается при скольжении по двум системам скольжения (рис. 122, б). [c.200]

Микроструктурная оценка 8, d и N в опытах дает значения е = 1 4%, несравненно более низкие, чем общая пластическая деформация до разрущения. Таким образом, вклад деформации двойникованием в общий уровень пластичности поликристалла оказывается небольшим, несмотря на то, что, кроме концентрации напряжений в местах нагромождения дислокации на различных препятствиях (например, в местах пересечения полос скольжения), благоприятствующих процессу двойникования, в поликристалле создается дополнительная концентрация напряжений, облегчающая двойникование тем больше, чем больше величина зерна. Снижение температуры и повышение скорости деформации приводят к уменьшению эстафетного скольжения, затрудняя релаксацию напряжений и, следовательно, способствуя развитию двойникования. Как показывают расчеты и эксперимент, вклад двойникования при деформации монокристалла существенно ниже, чем предсказываемый по формулам (85) и (149). Подобно тому, как уменьшение величины зерна приводит к снижению концентрации напряжений и, как следствие этого, не достигаются значительные по величине напряжения старта двойникового источника Од= д.у/6 ( д,у=1,4-10-2 мДж/см2 — энергия дефекта упаковки для железа и ад—2000 МПа), можно утверждать, что в результате раздробления исходного зерна поликристалла на фрагменты , ограниченные каркасом из двойниковых пластин, возникает (В. И. Трефилов с сотр.) своеобразный эффект само- [c.245]

Намагничивание ферромагнетика сопровождается ма-гнитострикционным эффектом. Изменение магнитострик-ции Я для поликристаллических железа, никеля и кобальта в зависимости от намагниченности 4nyj приведено на рис. 43. Наблюдающаяся для никеля и кобальта отрицательная величина магнитострикции обусловлена ее отрицательным значением по всем главным направлениям в монокристаллах. Магнитострикция железа положительна в малых и средних полях 1,6—1,7 тл (16—17) X X 10 гс вследствие легкости намагничивания до насыщения в направлении [Ю0, а в более сильных полях, когда основное значение приобретает намагничивание по осям трудного намагничивания [НО] и [111], магнитострикция становится отрицательной. [c.64]

Эти результаты качественного исследования процесса полигонизации на кремнистом железе согласуются с данными Гилмана [33], полученными ранее на монокристаллах цинка. [c.26]

Хиббард и Данн [35] отметили, что во время полигонизации, кроме переползания дислокаций, должны происходить и иные процессы. Они провели детальное металлографическое исследование изменения субструктуры при возврате и полигониза-ции. Опыты проводили на монокристаллах кремнистого железа, деформированных путем изгиба и подвергнутых последующему отжигу. Полученные данные позволили установить различие между полигонизацией и процессами возврата и рекристаллизации. [c.27]

Ферриты представляют собой поликрнсталлнческие вещества темио-серого цвета, получаемые, подобно керамике, спеканием смеси окиси железа Fe Og с другими окислами. Известны также монокристаллы — [c.240]

Монокристалл чистейшего железа, отожженный в водороде особо тнотельно. ....... [c.276]

По аналогичной методике было также проведено прямое наблюдение хемо-механического эффекта на металлических монокристаллах. В качестве объекта исследований был выбран монокристалл армко-железа, отожженного в вакууме при 1100 С в течение 4 ч. [c.128]

Рис. 41. Отпечаток иидентора на монокристалле армко-железа до (а) и после (б) воздействия растворителя. X 2000

Магнитная анизогропия. Монокристаллы ферромагнетиков обладают анизотропией намагничивания. В качестве примера на рис. 11.4 показаны кривые намагничивания кристалла железа, обладающего кубической решеткой, в направлениях [111], [110], [100]. Из рис. 11.4 видно, что в монокристалле существуют направления, вдоль которых намагничивание идет наиболее легко и насыщение достигается при низких Н. Их называют направлениями легкого намагничивания. У железа таковыми являются ребра Kv6a [100]. В направлении же [111] намагничивание происходит наиболее трудно и насыщение достигается при более высоких Н. Это направления трудного намагничивания. Интеграл [c.288]

Кинетические параметры реакции активного растворения железа зависят от кристаллографической ориентации граней монокристалла [ 29]. В 5 н. растворе NH N03 при pH от 3,5 до 5,5 из граней (ЮО), (ill) и (110) с наибольшим перенапряжением растворяется грань (100), что удалось объяснить различиями в энергии поверхностных атомов на различных гранях, связанными с различным пространственным расположением атомов кристаллической решетки (плотность атомов на поверхности и межатомные расстояния). [c.9]

Электрохимическое поведение никеля в активном состоянии во многом сходно с поведением железа. В сернокислых растворах растворение этого металла также осуществляется через последовательные электрохимические стадии с участием хемосорбированных ОН -ионов [ 9, 30-33 ] и сульфат-ионов [34,35]. В тех же условиях галогенид-ионы, присутствующие даже в небольших количествах, тормозят процесс, что можно связать с адсорбционным вытеснением ими иойов ОН [ 36), Скорость, анодного растворения активного никеля при постоянных потенциалах в кислых растворах электролитов на основе неводных растворителей - диметилсульфоксида [37], диметилформамида [38] J метилового спирта [39] - возрастает с ростом содержания добавок воды в растворе. Электрохимические свойства активного никелевого анода изменяются с изменением кристаллографической ориентации граней монокристалла [40]. [c.9]

Разработка дислокациотой теории объясняет, почему реальная прочность сталей и сплавов в 70-100 раз ниже теоретической. Так, реальная прочность чистого железа близка к 0,2 Па, в то время как расчетная его прочность составляет 14 Па. Основная причина такого большого расхождения — наличие в металлах дислокаций. Характерно, что полученные в лабораторных условиях чистейшие монокристаллы железа, свободные от дислокаций, имеют реальную прочность, близкую к расчетной, она равна 13 Па. Если бы удалось получить технические стали с прочностью, близкой к расчетной, то экономический эффект от снижения расхода металла бьш бы значительным. [c.12]

Коррозионное растрескивание в значительной мере определяется структурой материала. Так, эксперименты с монокристаллами железа и реальными сталями показали, что только поли-кристаллические материалы склонны к коррозионному растрескиванию [8, 19]. Известно, что даже незначительные загрязнения границ зерен металла, повышение концентрации дислокаций в металле и другие подобные явления понижают стойкость материалов к растрескиванию. При термической обработке и сварке деталей склонность к коррозионному растрескиванию зависит от фазовых и структурных превращений в системе Fe -С. Так, отпуск при температурах 150-400 °С (в зависимости от химического состава стали), обусловливающий образование структуры отпущенного мартенсита, повышает склонность материала к коррозионному растрескиванию [8]. В целом считается, что термодинамически менее устойчивые структуры (Miap-тенсит) более склонные к коррозионному растрескиванию, чем устойчивые отожженные. [c.42]

Анизотропность кристаллов. Вследствие кристаллического строения металлы в пределах зерна или в случае монокристалла в пределах всего тела обладают свойством анизотропности, состоящим в том, что важнейшие механические и физические характеристики являются в каждой точке тела функциями параметров направления. Материал в отношении всех своих механических и физических свойств обладает симметрией, зависящей от симметрии кристаллографической формы. На рис. 4.4 показаны векторные диаграммы (поверхности) коэ(1х зициентов растяжения двух разных кристаллов. В чистом железе модуль упругости ГГодна из с й четвеГтого поряд В направлении пространственной диа- [c.230]

Магнитные композиции состоят из основы (порошок ферро- или ферри-магнетика) и связующего (синтетические смолы или резина). Твердые и пластичные композиции называются магнитопластами, а эластичные — магнитоэластами. В зависимости от крупности магнитных частиц композиции могут быть магнитно-твердыми даже и в том случае, если используется порошок магнитно-мягкого материала, например железа. Для этого необходимо и достаточно, чтобы частицы были однодоменными. Если композицию выполняют из магнитно-твердого материала, например феррита, интерметаллического соединения редкоземельных металлов с кобальтом и, других, то частицы могут быть многодоменными. Однако для получения высоких магнитных свойств необходимо, чтобы частицы были монокри-сталлическими, а их расположение в немагнитной матрице (т. е. связующем) было упорядоченным (оси легкого намагничивания всех монокристаллов должны быть направлены одинаково). [c.126]

Механизм межкристаллитной коррозии алюминиевых сплавов при низких температурах достаточно подробно изучен А. И. Голубевым [111,205]. Рассматривая причины межкристаллитной коррозии сплавов алюминия высокой чистоты при температурах выше 160° С, можно предположить следующее. На границах зерен, даже в очень чистом алюминии, различные примеси содержатся в боль-щем количестве, чем в центре зерна. Скорость катодного процесса на этих примесях возрастает, что приводит к смещению потенциала участков зерна, прилегающих к границе, в положительную сторону. Поскольку при высоких температурах чистый алюминий (при стационарном потенциале) подвержен коррозии в активной области, смещение потенциала в положительную сторону приводит к увеличению скорости коррозии на участках по границам зерен. При более значительном смещении потенциала в положительную сторону вследствие анодной поляризации либо при легировании элементами с малым перенапряжением водорода до значений потенциала, отвечающих области пассивации, межкристаллитная коррозия не развивается, что и подтвердилось при испытаниях. Из этого предположения следует, что монокристаллы чистого алюминия не должны подвергаться межкристаллитной коррозии в воде при высоких температурах. И, действительно, в воде с pH 5—6 при температуре 220° С монокристаллы алюминия в отличие от поликристаллов межкристаллитной коррозии не подвергались [111,206]. Попытка объяснить возникновение межкристаллитной коррозии алюминия в воде при высоких температурах растворением неустойчивых интерметал- лидов, выпадающих по границам зерен, связана с затруднениями. Дело в том, что легирование алюминия никелем, железом, кремнием и медью повышает стойкость сплавов по отношению к межкристаллитной коррозии, ВТО время как растворение неустойчивых интерметал-лидов, образованных этими легирующими компонентами (особенно последним), должно способствовать развитию межкристаллитной коррозии. Алюминий чистоты 99,0% при температуре свыше 200° С подвергается межкристаллитной коррозии не только в воде, но и в насыщенном водяном паре. Если же алюминий легировать никелем (до 1 %) и железом (0,1—0,3), межкристаллитная коррозия не развивается и в этом случае [111,172]. В результате коррозионного процесса размеры плоских образцов иногда увеличиваются на 15—20% [111,206]. [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...