Рост кристалла когерентный

При нару[пении когерентности решеток дальнейший упорядоченный переход атомов из одной модификации в другую становится невозможным, и рост кристаллов мартенсита прекращается. Диффузионный переход атомов из одной фазы в другую при таких низких температурах практически исключается. [c.105]

Третье превращение при отпуске, протекающее в интервале температур 300—400° С, связано с интенсивным ростом кристаллов карбида. До 350 °С этот рост происходит без нарушения когерентности карбида с окружающим твердым раствором (а-фазой). Выше 350° С кристаллы карбида увеличиваются (процесс коагуляции) до таких размеров, когда напряжения достаточны, чтобы энергия искажения стала больше энергии образования границы раздела. Вследствие этого когерентность нарушается между фазами возникают поверхности раздела кристаллы карбида и блоки мозаики а-фазы обособляются. При температурах выше 400° С блоки а-фазы снова увеличиваются, поскольку в этих условиях интенсивно проходят процессы диффузии. [c.109]

При высоких температурах когерентность быстро нарушается, поскольку предел упругости оказывается сильно сниженным, однако рост кристаллов новой фазы продолжается достаточно быстро, но уже в результате диффузионного перемещения атомов от матричной фазы к новой через границу раздела фаз. Такой механизм превращения называется диффузионным, или нормальным. [c.47]

Пока на границе мартенсита и аустенита существует сопряженность решеток (когерентность), скорость образования и роста кристаллов мартенсита очень велика ( 10 м/с). [c.171]

В основе мартенситного превращения лежит кооперативное и закономерное перемещение атомов, когда они сохраняют своих соседей и смещаются только по отношению друг к другу на расстояния меньше, чем межатомные. Новая фаза когерентно связана с исходной фазой, и при нарушении когерентности рост кристаллов новой фазы прекращается. В этом случае полиморфное превращение развивается за счет образования и роста новых кристаллов, когерентно связанных с исходной фазой. Рост кристаллов новой фазы протекает с очень большой скоростью ( 10 м/с). [c.28]

Этот вид превращений изучен наиболее полно. Он характеризуется отсутствием когерентных поверхностей раздела, в связи с чем кристаллы образующейся фазы приобретают равноосную форму. Кинетика роста кристаллов контролируется процессами на межфазной поверхности или диффузией компонентов. Для реализации фазового превращения нормальным механизмом необходимы меньшие переохлаждения, чем для других видов фазовых переходов. [c.33]

А) быстро протекающем одновременном смещении большой группы атомов, так что связь между атомами двух фаз сохраняется тесной, когерентной, отдельные атомы и в новой решетке остаются соседями. Скорость переупорядочения атомов очень высока ( 1000 м/с), инкубационное время отсутствует. Когерентная связь из-за> больших напряжений решетки не всегда сохраняется в процессе мартенситного превращения наблюдаются смещения, возникают дислокации, т. е. происходит вызванное фазовым превращением упрочнение, которое дополнительно повышает твердость. При когерентной связи превращение в изотермических условиях не завершается не образуется дополнительного количества зародышей кристаллитов. Когерентный рост прекращается также и в том случае, если в процессе роста кристаллит новой фазы натолкнется на границу зерен. Мартенсит характеризуется высокой плотностью дислокаций (10 —lOi M ) твердость же зависит от того, в какой мере [c.102]

Рнс. 61. Схематическое изображение соотношений между решеткой исходной (/) и новой //) фаз а — непрерывный переход одной решетки в другую при росте кристалла новой фазы (когерентная связь) 5 неупорядоченность на границе, приводящая к нарушению когерентной связи [c.118]

Кристаллы мартенсита, вероятно, зарождаются в дефектных участках, где имеются дислокационные узлы. Пока на границе мартенсита и аустенита существует сопряженность решеток (когерентность), скорость образования и роста кристаллов мартенсита очень велика—>10 м/с. Поскольку при мартенситном превращении тепловое движение атомов не играет существенной роли, оно происходит с большой скоростью даже при температурах, близких к абсолютному нулю. [c.194]

Сопряженность решеток нарушается и по достижении растущим кристаллом границы зерна (субграницы) или других дефектов кристалла. При нарушении когерентности решеток дальнейший упорядоченный переход атомов из аустенита в мартенсит становится невозможным, и рост кристалла мартенсита прекращается. [c.196]

В сталях и других сплавах при мартенситном превращении когерентность частично нарушается из-за появления дислокаций на границе раздела фаз. Если эти дислокации могут скользить вместе с границей, то мартенситный кристалл растет так же быстро, как и в случае полностью когерентной границы. Если же с продвижением фронта превр ащения дислокации способны двигаться только переползанием, то быстрый рост кристалла по мартенситному механизму может прекратиться, а дальнейшее его подрастание, возможное только диффузионным путем, при низких температурах практически не наблюдается. [c.220]

Кристаллы а-фазы образуются в промежуточном интервале температур путем когерентного роста при упругой связи с исходной 7-фазой, т. е. точно так, как растут пластины мартенсита при превращении ниже мартенситной точки Мн. Но в отличие от чисто мартенситного превращения, для которого характерно мгновенное образование пластин мартенсита, при бейнитном превращении пластинки а-фазы растут сравнительно медленно. Это объясняется тем, что в промежуточном интервале температур а-фаза образуется из у-фазы, обедненной углеродом, и, следовательно, скорость роста кристаллов а-фазы контролируется скоростью диффузионного отвода атомов углерода. [c.255]

Сопряженность решеток А и М при росте М. Одним из существенных предположений о характере перестройки атомов является представление о хом, что во время перестройки сохраняет ся когерентность или сопряженность между решетками аустенита и растущего кристалла мартенсита [35, 56], На движущейся границе все время сохраняется определенный порядок в расположении атомов. Атомы. которые были соседями в решетке аустенита, остаются соседями и на границе растущего кристалла. При таком положении, если учесть сдвиговой характер перестройки решетки, неизбежно должны возникать большие напряжения сдвига, увеличивающиеся в процессе роста кристалла мартенсита. [c.682]

При изотермическом превращении в условиях средних температур происходит рост отдельных кристаллов в продольном и поперечном направлениях, однако скорости роста значительно ниже, чем при мартенситном превращении. Возникновение рельефа на полированной поверхности шлифа указывает на то, что а-фаза когерентно связана с аустенитом, а переход у->а происходит вследствие упорядоченного перераспределения атомов подобно мартенситному превращению. [c.106]

Когерентный рост может быть нарушен и при достижении растущим кристаллом границы зерна или других дефектов кристалла. [c.47]

Остановить рост пластины мартенсита можно не только пластической деформацией. Если возрастет сопротивление деформации матрицы и упругая энергия превращения станет больше выигрыша в объемной энергии AFe > AFv), то исчезнет дви. жущая сила превращения и оно прекратится при сохранении когерентности. С понижением температуры AF возрастает и мар-тенситное превращение снова продолжается наоборот, с повышением температуры AF уменьшается, превращение прекращается и мартенситная пластина может исчезнуть. В этих, условиях образуется так называемый термоупругий кристалл мартенсита, наблюдавшийся, например, в системе Си — А1 [235]. [c.259]

В случае полиморфного превращения при переохлаждении высокотемпературной фазы до низких температур происходит без-диффузионное превращение высокотемпературной модификации (Р) в низкотемпературную (а). При этом изменение состава фаз не происходит. Превращение протекает сдвиговым путем, в основе которого лежит кооперативное и закономерное перемещение атомов, когда они сохраняют своих соседей и смещаются по отношению друп к другу на расстояния, меньшие межатомных. Новая фаза когерентно связана с исходной фазой. При нарушении когерентности рост кристаллов прекращается, так как диффузионный переход из одной фазы в другую при низких температурах невозможен. Превращение развивается за счет образования новых кристаллов, когерентно связанных с исходной фазой. Рост кристаллов новой фазы протекает с большой скоростью ( 10 м/с). [c.48]

Если превращение происходит в небольшой области, то возникающие изменения формы и объема превращенной области могут быть приведены в соответствие с окружающей непревра-щенной матрицей только в результате уиругой деформации, матрицы в окружении превращенной области — так называемая аккомодационная деформация. Когда напряжение превосходит предел упругости (а>о е), пластическая деформация нарушает когерентность и соответствие в расположении атомов на границе раздела, что приводит к прекращению роста кристалла мартенсита. Упорядоченный рост становится невозможным из-за нарушения когерентности, а неупорядоченный рост при столь-низкой температуре происходит настолько медленно, что практически не наблюдается. [c.259]

Механизм перестройки кристаллической решетки при мартенситном превращении открыт и изучен Г. В. Курдюмовым и его школой. Согласно Г. В. Курдюмову, при этом превращении происходит закономерная перестройка решетки, при, которой атомы ие обмениваются местами, а лишь смещаются друг относительно друга на расстояния, не превышающие межатомные. Очень существенна закономерность перестройки. Эта закономерность состоит в том, что атомы могут перемещаться только в определенных направлениях по отношению к своим соседям, в результате таких пра-одну и ту же сторону получается сдвиг [7]. При этом перемещение атомов совершается таким образом, что соседи любого атома в аустените-остаются соседяии того же атома в мартенсите. Следствие приведенной выше важнейшей особенности мартенситного превращения — когерентность решеток растущего кристалла мартенсита и аустенита (рис. 5). По мере роста кристалла мартенсита на когерентной границе накапливается несоответствие решеток (поскольку периоды решеток аустенита и мартенсита различаются), то приводит к росту упругой деформации. По достижении предела текучести энергия упругих напряжений вызывает разрыв когерентности, в результате чего рост мартенситного кристалла прекращается. [c.12]

Скользящее движение дислокаций совершается без переноса массы и потому может осуществляться при минимальном воздействии когерентных напряжений. Поэтому мартенситный кристалл с полукогерентной границей растет с той же скоростью, что и кристалл с полностью когерентной границей. При этом образующиеся в процессе роста кристалла дислокации скользят вместе с его границей. [c.12]

Непосредственное влияние на удельное электрическое сопротивление оказывает включение посторонних веществ. Это воздействие объясняется тем, что постороннее вещество обволакивает тончайшей пленкой отдельные когерентные области решетки. Хотя обволакивание это и не настолько полно, чтобы препятст-, вовать дальнейшему росту кристалла в направлении ооно1вного роста, все же оно достаточно для того, чтобы вызвать высокое переходное сопротивление между отдельными блоками решетки. Как только при отпуске достигается усадочная температура постороннего вещества, в связанных между собой пленках этого вещества появляются трещины, восстанавливающие непосредственный контакт с металлом и нормальное сопротивление металла. При этом температура скачка сопротивления соответствует также усадочной температуре постороннего вещества, лежащей всегда ниже температуры его распада. [c.98]

Огромная скорость роста кристаллов мартенсита при сравнительно низких температурах объясняется тем, что превращение протекает вследствие малой величины смещения атомов и при сох-)анении когерентности решеток аустенита и мартенсита (см. рис. 72). 1ри когерентном росте атомы одновременно переходят из одной решетки в другую, что определяет большую скорость роста кристалла. Вследствие различия удельных объемов аустенита и мартенсита появление и рост мартенситного кристалла приводит к возникновению упругой энергии. Рост мартенситного кристалла происходит до тех пор, пока все возрастающая упругая энергия не вызовет пластическую деформацию (сдвиг) и тем самым не нарушит когерентность решеток аустенита и мартенсита. [c.187]

На рис. 75 видно, что решетка зародышей, отделенных от исходной фазы когерентной или полукогерентной границей, всегда кристаллографически ориентирована определенным образом по отношению к решетке исходной фазы. Отсюда не следует делать обратного вывода, что две фазы с закономерной взаимной ориентацией их решеток обязательно когерентны. Во-первых, решетка некогерентной фазы может обладать закономерной ориентировкой по отношению к решетке исходной фазы, так как вначале зародыш новой фазы имел полукогерентную границу, затем при росте кристалла межфазная граница стала некогерентной, а ориентировка его сохранилась прежней. Во-вторых, если зародыш с самого начала имеет некогерентную границу, то также возможна закономерная ориентировка его решетки по отношению к решетке исходной фазы. Ориентированное превращение подчиняется общей закономерности, сущность которой была наиболее развернуто сформулирована П. Д. Данковым как принцип ориентационного и размерного соответствия Химическое иревращенне на поверхности твердого тела развивается таким образом, чтобы конфигурация атомов исходной твердой фазы сохранялась (или почти сохранялась) и в новой твердой фазе. Возникающая при указанном процессе кристаллическая решетка новой фазы сопрягается с кристаллической решеткой исходной фазы подобными кристаллическими плоскостями, параметры которых отличаются друг от друга минимально . Причина закономерной ориентации [c.133]

С ростом мартенситного кристалла на когерентной границе накапливается упругая деформация пока, наконец, не достигается предел текучести и наступает разрядка упругих напряжений вследствие нарушения когерентности. Теперь уже, когда на границе кристалла мартенсита с материнской фазой возникает неупорядоченное расположение атомов, скользящее движение границы становится невозможным и быстрый рост кристалла по мартенситному механизму прекращается. Дальнейший рост кристалла мартенсита возможен только самодиффузионным путем, а так как мартенситное превращение протекает в области температур, где самодиффузии идет крайне медленно, то и подрастание мартенситного кристалла после разрыва когерентности может практически не наблюдаться. [c.219]

При когерентном росте кристалла мартенсита накопление энергии упругой деформации решетки может привести к тому, что рост кристалла прекращается еще до разрыва когерентности. Тогда устанавливается термоупругое равновесие между мартенситом и матрицей. Это равновесие смещается в ту или иную сторону с изменением температуры при понижении температуры АРоб возрастает и кристалл растет, пока не установится новое равновесие (или не нарушится когерентность), а при повышении температуры АРоб уменьшается и кристалл будет сокращаться в размерах. Обнаружение термоупругих кристаллов мартенсита можно рассматривать как блестящее подтверждение правильности представлений о когерентности на границе мартенсита с исходной фазой и о ведущей роли соотношения АРоб и AFynp в термодинамике мартенситных превращений. [c.220]

Проведенное в ИХХТ изучение медных покрытий толщиной в 20—30 мкм, осажденных из трилоновых растворов, показало, что структура покрытий в большой мере зависит от температуры раствора и вводимых добавок. Покрытия, осажденные при комнатной температуре в присутствии добавок диэтилдитиокарбамата натрия (ДТК), этилендиамина и КзРе(СК)б (раствор лимеда-ХМС) имеют мелкокристаллическое строение (размер блоков когерентного рассеяния — около 9,5 нм), довольно высокие микронапряжения (15-Ю " ) следовательно, рост кристаллов меди тормозится, видимо, примесями, попадающими из раствора. Покрытия содержат большое число дефектов — пор различных размеров, трещин среднее число пор в 1 см составляет (5-=-7)-10 , среди них много как мелких (5—70 нм), так и более крупных (1—Змкм). Дефекты концентрируются у границ зерен, где содержатся посторонние примеси. [c.98]

При 70 °С из раствора без добавок осаждаются более крупнокристаллические покрытия, размер блоков когерентного рассеяния—24 нм, рост кристаллов более свободный и микронапряжения ниже — около 8-10- . В таких же условиях в присутствии добавок (2,2 -дипиридил), увеличивающих пластичность осадков, получают покрытия, для которых характерен свободный рост кристаллов п малое число дефектов упаковки. Блоки когерент- [c.98]

Образующиеся кристаллы мартенсита сопряжены с кристаллами аустенита когерентно, т.е. по определенной кристаллографической плоскости (см. рис. 1.69). В результате такого сопряжения межфаз-ная граница не образуется. Однако по мере роста кристаллов мартенсита образуется фазовый наклеп, который приводит к появлению неупорядоченной межфазной границы. Сопряжение может нарушаться и при достижении границы субзерна, с которым имеет место сопряжение. Таким образом, межфазная граница частично когерентна, причем когерентность наблюдается только в ее локальных областях. Вследствие этого накапливается несовпадение решеток, которое периодически уменьшается за счет дополнительного деформационного процесса. Рост количества мартенсита с понижением температуры объясняется не ростом мартенситных зерен, имеющих некогерентную границу, а образованием новых кристаллитов. [c.122]

Возможность такого явления вытекала из следующих соображений. При сдвиговом характере перестройки во время роста кристалла мартенсита в области, окружающей растущий кристалл, быстро увеличиваются напряжения. Движущая сила превращения определяется разностью свободной энергии сплава до и после изменения решетки. Однако при росте возникает значительная упругая энергия , быстро увеличивающаяся с ростом кристалла (с увеличением толщины пластинки). Пока эта энергия по абсолютной величине -мень-ще разности свободных энергий обеих ре. щеток, рост продолжается. Если когерентность при росте не нарушается, то при некотором размере кристалла упругая энергия может оказаться равной разности свободных энергий обеих решеток. Тогда исчезает движущая сила превращения, рост прекращается и устанавливается термо-упругое равновесие [35]. Такой кристалл сохраняет способность вновь изменять свои размеры при возникновении движущей силы, например при изменении температуры, так как при этом изменяется разность свободных энергий обеих рещеток. Понижение температуры приводит к росту кристалла, а повышение—к оокращению его размеров [35]. [c.684]

Поверхностная энергия на границе раздела двух соприкасающихся кристаллов зависит от ориентировки этих кристаллов. С увеличением угла разориентировки возрастает величина избыточной поверхностной энергии. Поверхность раздела двойников имеет малую а. Этим объясняется, что двойниковые кристаллы плохо растут. Аналогично ведет себя видманштеттова структура. Однако если с помощью холодной деформации несколько изменить взаимную ориентировку кристаллов, то их рост идет быстрее. При наличии когерентной связи имеет значение еще и величина упругой энергии на границе фаз. Чем она меньше, тем стабильнее структура, ПО этой причине когерентная фаза выделения в жароирочных никелевых сплавах слабо коагулирует. При введении в силав определенных легирующих элементов можно уменьшить разницу в параметрах решеток обеих фаз. Это уменьшает упругую деформацию и приводит к дополнительному замедлению скорости коагуляции. [c.175]

Исследования показали, что при росте мартенситного кристалла на его границе вследствие несоответствия кристаллических решеток фаз появляются дислокации, называемые структурными или дислокациями несоответствия. В результате этого межфазная граница из полностью когерентной (утолщенная линия на рис. 5, а) превращается в частично когерентную пли полукогерентную (рис. 5, б). [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...