Дефект кристаллический упаковки

Диаметрально противоположное атомное строение кристаллических и аморфных металлических веществ— в аморфном состоянии отсутствует дальний порядок в расположении атомов, а следовательно, кристаллическая анизотропия и дефекты кристаллического строения такие, как дислокации и вакансии, границы зереи и блоков, двойники и дефекты упаковки — есть та первопричина, которая обусловливает не только разительное отличие свойств этих веществ, но и уникальное, не характерное для кристаллических тел, сочетание различных свойств в аморфных металлических материалах. [c.8]

Способность восстанавливать исходное энергетическое состояние, обусловленное дефектами кристаллического строения, характерна для высокотемпературной фазы перед прямым мартенситным превращением. Лихачевым и др. [398] отмечено, что при обратном мартенситном превращении возможно наследование полных дислокаций, если унаследованная дислокация может легко преобразовываться в дислокации новой структуры. Наследование частичных дислокаций, дефектов упаковки и двойников затруднено. Это означает энергетический запрет практически на любые пути обратного мартенситного превращения, кроме "только назад". В этом случае исчезают аккомодационные двойники, так что наличие в структуре мартенситных частичных дислокаций обеспечивает кристаллографическую обратимость мартенситного превращения и полное восстановление формы. [c.250]

Поверхностные дефекты кристаллической решетки представляют собой поверхности раздела между отдельными зернами или субзернами в поликристаллическом металле или дефекты упаковки. На границах зерен обычно концентрируются. примесные атомы, инородные включения и выделения различного характера. [c.85]

К плоскостным и поверхностным дефектам кристаллической решетки (рис. 2.2 и 2.3) относятся границы, разделяющие различно ориентированные области — границы зерен (рис. 2.2, в, г), блоков (разориентированных под малыми углами областей одного зерна, рис. 2.3, б), двойников (кристаллов, решетки которых являются зеркальным отражением друг друга, рис. 2.2, б), а также границы, разделяющие участки решетки с различной упаковкой атомных слоев. Типы границ различаются углом разориентировки Q (рис. 2.3, а). Величина О для блоков обычно составляет 0,01 рад ( 1°), для зерен эта величина может достигать десятков градусов. В этом случае границы представляют собой широкие полосы нарушения кристаллической [c.26]

Диффузное рассеяние в сплавах с 23% Мп (промышленной чистоты) и 29% Мп (высокой чистоты), одинаково расположенных на границе (е+7)- и у-областей, показывает, что в последнем ГЦК-структура более совершенна и однородна, она содержит в меньшем количестве и меньшей плотности дефекты кристаллического строения. Повышенная дефектность структуры промышленного сплава может служить причиной его более низкой деформационной способности. Кроме того, наличие нескольких систем ориентировок пластин е-мартенсита и дефектов упаковки приводит к локализации скольжения в микрообъемах металла и может служить причиной возникновения трещин в местах их пересечения. [c.247]

Распад пересыщенного твердого раствора и изменение структуры при старении реализуется в три стадии. Начальная стадия характеризуется увеличением периода кристаллической решетки твердого раствора, которое обусловлено образованием в аустените скоплений атомов растворенных элементов у устойчивых группировок вакансий. Вторая стадия распада включает в себя зарождение и некоторый рост карбидных частиц на дефектах кристаллического строения. Третья стадия распада — коагуляция выделений и окончательное снятие пересыщения,— проявляется как диффузионный рост частиц при понижении их плотности. Зарождение карбидных фаз происходит по нескольким механизмам зарождение в матрице на скоплениях вакансий на переползающих частичных дислокациях Франка (дефектах упаковки) на переползающих полных дислокациях а/2<110> на исходных закалочных дислокациях на границах двойников, зерен и субзерен [203]. [c.297]

Пластическая деформация изменяет характер распределения и увеличивает плотность несовершенств кристаллического строения — дислокаций, вакансий, дефектов упаковки, мало- и высокоугловых границ. Так как дефекты кристаллической решетки сильно влияют на формирование структуры сплавов при фазовых превращениях, то пластическую деформацию перед фазовыми превращениями или в период их развития можно использовать для создания оптимальной структуры термически обработанного сплава. [c.377]

С физической точки зрения упрочнение металла путем модифицирования представляет собой процесс увеличения дефектов кристаллической структуры (вакансии, внедренные атомы, атомы примеси, дислокации, дефекты упаковки, границы зерен, блоков, субзерен, фрагментов и др.). Особую роль отводят механизму дислокационного упрочнения. Увеличение дефектов кристаллической структуры способствует торможению подвижных дислокаций и, как следствие, повьппению сопротивления сдвигу. [c.365]

Термическое окисление при высоких температурах может привести к генерации дефектов кристаллической решетки кремниевой подложки. Методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) было установлено, что эти дефекты представляют собой несобственные дефекты упаковки, ограниченные частичными франковскими дислокациями типа 1/3 <111>, лежащими в плоскостях <111). Вследствие неподвижности дислокаций рост ОДУ должен происходить с помощью механизма, включающего либо эмиссию вакансий либо поглощение междоузельных атомов. Нарушение равновесной концентрации точечных дефектов обусловливает поведение окислительных дефектов. [c.90]

Изучение механических свойств кристаллических веществ привело к необъяснимому результату их фактическая прочность была на несколько порядков ниже, чем рассчитанная теоретически. Исследования показали, что в природе практически не существует идеальных кристаллов, и любая кристаллическая решетка имеет н своей структуре так называемые дефекты упаковки различного рода. При классификации дефектов были выделены [29] [c.48]

Появление дефекта упаковки приводит к нарушению периодичности поля кристаллической решетки, и поэтому дефекты упаковки вызывают дополнительное рассеяние электронов и фононов. Результатом этих процессов является изменение физических свойств кристаллов, связанных с переносом электронов или фононов. [c.236]

Более поздними исследованиями установлено, что для высоко чистых металлов б значительно меньше и составляет 0,2—0,3. Кроме степени чистоты, на температурный уровень рекристаллизации оказывает влияние структура деформированного состояния, которая в свою очередь связана с условиями деформации, типом кристаллической структуры (числом действующих систем скольжения, характером межатомных связей) и энергией дефектов упаковки. [c.343]

ВЛИЯНИЕ ТИПА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НА СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ. Различие кривых Gs—0, Os—е, Gs—е для разных металлов обусловлено типом решетки, а также взаимосвязанной с типом кристаллической решетки величиной энергии дефекта упаковки д.у. [c.471]

Наблюдаемые в опытах большие коэффициенты упрочнения у металлов с г. ц. к. решеткой кроме А1 можно объяснить низкой энергией дефекта упаковки (например, аустенитные стали). Как известно [см. формулу (55)], меньшим значением д.у соответствует большая равновесная ширина do расщепленной дислокации, что затрудняет поперечное скольжение и переползание дислокаций и повышает напряжение пересечения леса дислокаций. Несмотря на существенное различие дислокационных структур металлов с различной кристаллической решеткой, малые коэффициенты упрочнения металлов с о. ц. к. решеткой можно удовлетворительно объяснить большим числом систем скольжения и высокой энергией дефекта упаковки, а отсюда более свобод- [c.471]

При повышенных температурах энергия дефекта упаковки — контролирующий фактор термически — активируемых процессов. Чем больше энергия дефекта упаковки, тем легче протекают термически-активируемые процессы. В связи с этим следует ожидать, что металлы с о. ц. к. решеткой и А1 обладают более сильной температурной зависимостью —0, чем металлы с г. ц. к. решеткой, т. е. Os—0 диаграммы более крутые и температурные показатели (0) и Ьг(0) в формулах (171), (172) для металлов с о. ц. к. решеткой больше, чем с г. ц. к. решеткой. При этом чем больше энергия дефекта упаковки Ед .у для металлов с однотипной кристаллической решеткой, тем больше величина температурных коэффициентов Ь Т п = Ь и Ь2Т-ап = Ьч. [c.472]

Было бы неправильным и односторонним объяснение влияния типа кристаллической решетки на диаграммы Os—е—е—0 только изменением энергии дефекта упаковки. На вид этих диаграмм, безусловно, существенное влияние оказывают количество систем скольжения и формирующаяся при деформации дислокационная структура. Позже будут проанализированы и другие причины. [c.473]

Внутренние факторы масса атома, электронное строение, электроотрицательность, размеры атома, кристаллическая структура, тип связи, энергия дефектов упаковки, теплопроводность, температура плавления, примеси. [c.191]

Движение дислокаций в сплаве, упрочненном когерентными выделениями, определяется [141] полями искажений кристаллической решетки в окрестности когерентных выделений (зон), различием упругих констант и энергией дефектов упаковки выделения и матрицы, увеличением поверхности зоны при срезе частицы, взаимодействием между дислокациями и вакансиями (образование перегибов) и другими факторами. [c.71]

Таким образом, во всех исследованных металлах, подвергнутых интенсивной деформации, при нагреве наблюдали близкую по характеру эволюцию наноструктур. Типичным является развитие процессов возврата, связанное с перераспределением и аннигиляцией дислокаций на границах и в теле зерен. Имеют место также рекристаллизационные процессы, приводящие к росту зерен, однако последовательность этих процессов определяется химическим составом и природой металла (энергией дефектов упаковки, типом кристаллической решетки), а также условиями интенсивной пластической деформации, которые определяют характер исходных наноструктур. Здесь в каждом случае требуются конкретные исследования. Важным также является установление процесса, контролирующего эволюцию структуры при нагреве. В работах [12, 140] предполагается, что этим процессом могут быть структурные перестройки на неравновесных границах зерен и скорость этого процесса контролирует возврат структуры и начало рекристаллизации. Однако выяснение этого вопроса требует дальнейших исследований. [c.136]

В работах Ю. М. Полукарова с сотр. [82] установлено, что увеличение перенапряжения катода при электроосаждении меди вызывает переход от слоисто-спирального роста осадка к образованию и росту двумерных зародышей с появлением дефектов упаковки двойникового типа добавки к электролиту меднения поверхностно активных веществ резко повышают вероятность образования дефектов упаковки, увеличивают искажения кристаллической решетки и плотность дислокаций. Заряд двойного электрического слоя ускоряет процессы возврата в тонких осадках меди (эффект Ребиндера), приводящие к появлению внутренних напряжений растяжения. Влияние электрохимических условий осаждения на состояние кристаллической решетки осадков становится определяющим при достаточно большой толщине осажденного слоя на пластически деформированной монокристал-лической подложке дефектность слоев осадка постепенно уменьшалась при утолщении слоя, а при росте осадка на подложке из граней совершенного монокристалла, наоборот, увеличивалась до значений, соответствующих условиям электролиза. [c.93]

Можно полагать, что н на поверхности кристалла анодный участок образуется из-за разрыва пленки. Химическая неоднородность, дефекты упаковки кристаллической решетки и ее деформация могут привести к разрыву защитной пленки. И в том, и в другом случае па анодных участках начинается быстрое электрохимическое растворение материала. При межкристаллитном растрескивании разъедание происходит но границам зерен, которые более или менее перпендикулярны приложенному напряжению. [c.179]

У некоторых кристаллических веществ, например у щелочно-галоидных кристаллов и кристаллов, содержащих ноны титана, висмута, стронция, существует ионная релаксационная поляризация. Появление слабо связанных ионон II электронов часто обусловлено дефектами кристаллической решетки, такими, как примесные ионы, пустые узлы и межузельные ионы, дислокации. В аморфных телах слабо связанные ионы возникают из-за так называемой неплотной упаковки частиц. Такие ионы существуют в стеклах. [c.147]

Как известно [75, 76], пластическая деформация материалов приводит к значительному увеличению плотности таких дефектов, как дислокации (или их скопления), дефекты упаковки, вакансии (или нх комплексы), междоузельные атомы и т.д. Поля искажений этих дефектов кристаллического строения вызывают смещения атомов из узлов, что приводит к упругим микродеформациям. Если размер блоков достаточно мал (-10" см), это приводит к заметному расширению дифракционных пиков на дифрактограммс. Наличие в поликристал-лическом образце микроискажений (т.е. присутствие кристаллов с вариацией периода решетки) также приводит к расширению пиков на дифрактограмме. В настояи ,ее время развит1)1 три метода (аппроксимации или интегральной ширины, гармонический анализ формы рентгеновских линий, метод моментов), основанные на анализе формы дифракционных линий, с помощью которых могут быть найдены размеры блоков и величина микродеформаций в случае их раздельного и совместного присутствия в исследуемом образце. Зачастую имеется однозначная связь между величиной микродеформаций и плотностью хаотически распределенных дислокаций. [c.160]

Роль электронов в металлах как фактора, определяющего их прочность и пластичность, подчеркивалась Я. И. Френкелем еще в ранних работах [1] на основе пористой электронной модели. Современные представления о реальной прочности металлов, учитывающие, с одной стороны, кооперативный характер процессов перемещения атомов при деформации, а с другой — локальный характер разрушения, не отрицают роли электронного фактора. Так, справедливо считается, что наблюдаемые различия прочностных характеристик кристаллов определяются их электронной структурой, а роль дефектов упаковки в механизме деформации и разрушения металлов и качественная связь энергии дефектов упаковки с характеристиками электронной структуры [2] общепринятые. Для дальнейшего развития этих представлений стала очевидной необходимость установления закономерностей взаимосвязи процессов деформации и разрушения с электронными свойствами самих дефектов, ответственных за прочностные свойства металлов [.3]. Со времени открытия явления взаимодействия позитронов с дефектами кристаллической решетки [4] стало понятным, что метод позитронной аннигиляции является уникальным для получения информации об электронной структуре дефектов [5]. В основе этой возможности лежит тот факт, что при наличии в кристал.те дефектов с концентрацией 10 все термализованные позитроны захватываются ими и аннигиляция с электронами в дефектах дает информацию об их электронной структуре. Если концентрация дефектов недостаточна, то в позитронную аннигиляцию будут вносить вклад как совершенные, так и дефектные области кристалла. Следовательно, использование метода электронно-позитронной аннигиляции для анализа структурного состояния в области дефектов, образующих- [c.139]

К первой группе относят методы н средства для определения структуры веществ, т. е. характера расположения атомов в кристаллической решетке, установление типа элементарной ячейки, что позволяет описать структуру вещества с точки зрения физики и кристаллохимии. Особую группу составляют методы исследования различного рода дефектов кристаллического строения вещества — вакансий, дислокаций, дефектов упаковки атомов, двойников и субструктурных образований, микропорпстости и ряда других. [c.493]

Известно, что термоциклирование легированных сталей в интервале температур, в котором происходит сдвиговое полиморфное превращение, приводит к накоплению дефектов атомно-кристаллического строения. Так, многократные мартенситные превращения используют для упрочнения мартенситно-стареющих сталей [187]. Основной вклад в упрочнение вносит прямое мартенситное превращение. Образующаяся при нагреве фаза у лишь наследует большую часть дефектов мартенсита. О наследовании дефектов при трансформации упаковок сообщалось в работах [124, 387], и на нем основаны некоторые виды термомеханической обработки [40]. Сохранение дефектов кристаллического строения становится возможным благодаря необратимости прямого и обратного мартенситных превращений. После нескольких термоцнклов в никелевой стали накапливаются дислокации, дефекты упаковки, двойники, субзеренные границы, вследствие чего она упрочняется так же, как и после холодной деформации с обжатием на 30—50% [50]. Аналогичные данные имеются и для марганцовистой стали [165]. [c.55]

Карбиды, выделившиеся на разных стадиях (МеС а. МеСфИ МеСэ), имеют разную форму и характер расположения (рис 50) Карбиды, выделившиеся в переохлажденном аустените (рис 50, а), располагаются по границам зе рен аустенита 111 на рисунке 50, а) и по дефектам кристаллического строения, например, дислокациям, дефектам упаковки и т п в объеме аустенитного зерна Карбиды, выделившиеся в избыточном феррите (рис 50,6), могут [c.93]

Пластическая деформация (основной первичный процесс, обусловливающий возникновение износа в результате разрушения, являющегося конечным процессом) приводит к образованию в поверхностных слоях трущихся тел большого количества дефектов кристаллического строения (точечных дефектов, дислокаций, дефектов упаковки, двойников и др.), сильной фрагмен- [c.256]

Механизм упрочнения сталей и сплавов зависит от природы легирования. Известно, например, что значительной износостойкостью при трении с высокими давлення,ми и ударном нагружении обладает высокоуглеродистая марганцевая аустенитная сталь 110Г13Л. Повышенная износостойкость этой стали обусловлена ее способностью к интенсивному деформационному упрочнению. При трении упрочнение связано с образованием в поверхностном слое большого количества дефектов кристаллического строения (дислокаций, дефектов упаковки, двойников деформации), а также с взаимодействием этих дефектов с атомами углерода, растворенного в аустените [38]. Перспективные износостойкие материалы — мета-стабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали, содержащие 0,4—0,8 % (по массе) С. Образование на поверхности данных сталей мартенсита деформации, его ориентированное расположение по отношению к действию силы трения обусловливают интенсивное упрочнение поверхности. Вследствие этого нестабильные марганцевые и хромомарганцевые аустенитные стали обладают повышенной износостойкостью в условиях развития адгезионного и усталостного разрушения поверхности [21]. [c.261]

Гипотезы гетерогенного (несамопроизвольного) зарождения мартенсита базируются на положении о возможности образования зародышей мартенсита на готовых подложках (границы зерен, межфазные границы, поверхность нераст-ворившихся частиц) и на дефектах кристаллического строения (дислокации, дефекты упаковки). [c.11]

Износостойкость стали 110Г13Л максимальна, когда она имеет однофазную структуру аустенита. Такую структуру обеспечивают закалкой в воде с 1100 °С. После закалки сталь имеет низкую твердость (200 НВ) и высокую вязкость разрушения. Если такая сталь во время работы испытывает только абразивное изнашивание, то оказывается неизносостойкой. В условиях же ударного воздействия в поверхностном слое стали образуется большое количество дефектов кристаллического строения (дислокаций, дефектов упаковки). В результате твердость поверхности повышается до 600 НВ, и сталь становится износостойкой. [c.340]

При механических видах изнашивания металлических материалов основным первичным процессом, обусловливающим возникновение износа, является пластическая деформация поверхностных слоев материалов, приводящая к возникновению в поверхностных слоях большого количества дефектов кристаллического строения (точечных дефектов, дислокаций, дефектов упаковки, двойников), сильной фрагментации зерен, текстуриро-ванию металла, а также к образованию ультрамелкокристалли-ческой структуры с размером кристаллитов 0,01—1,0 мкм [20.36]. Накопление дефектов кристаллического строения и взаимодействие их между собой приводят к возникновению в поверхностном слое материалов многочисленных субмикро- и микротрещин, развитие которых, в конечном итоге, обусловливает отделение фрагментов материала — продуктов изнашивания (частиц износа). [c.390]

Причины различного влияния фазового наклепа на стабилизацию аустенита в сплавах с атермической и изотермической кинетикой мартенситного превращения не выяснены [37, 39], Считается, что за стабилизацию ответственны дефекты кристаллической решетки фазонаклепанного аустенита [35]. Эти дефекты, почвидимому, различны в сплавах с изотермической и атермической кинетикой превращения. Одним из существенных отличий сппавов с изотермической кинетикой по сравнению с атермическими сплавами является низкая энергия дефектов упаковки [38, 40]. [c.18]

Характерные для ТЦО структурные изменения могут быть усилены путем пластической деформации. Как известно, пластическая деформация перераспределяет и повышает плотность несовершенств кристаллического строения — дислокаций, вакансий, дефектов упаковки, а кроме того, способствует образованию и развитию мало- й высокоугловых границ. Так как дефекты кристаллической решетки сильно влияют на формирование структуры сплавов при фазовых и структурных переходах, пластическую деформацию перед ними, а также в период их прохождения можно эффективно использовать для создания оптимальной структуры при ТЦО сталей и сплавов. Процессы пластического дефор мирования и ТЦО можно совмещать, но можно проводить и независимо друг от друга. При этом важйо, чтобы фазовые и структурные превращения проходили в но-Бйх, измененных условиях, характеризующихся повышенной плотностью дефектов, создаваемых пластической деформацией. Так, в опытах с предварительной холодной деформацией [76] при ТЦО возрастает число центров образующейся у-фазы и, как следствие, интенсивно измельчается зерно аустенита. Кроме того, при деформировании в межкритическом интервале температур в результате динамического у а-превращения [29] можно значительно ускорить процесс перекристаллизации, сильно наклепать составляющие структуры и измельчить зерно. [c.11]

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]

Возможно расщепление единичной винтовой дислокации с модулем 0,5а [ИТ] на две частичные. В этом случае часть кристалла начиная, допустим, с ряда Е и выше смещается относительно части кристалла от ряда F и ниже (см. рис. 42, б) не на величину вектора тождественной трансляции 0,5а [111], как это было рассмотрено выше, а на одну треть его, т. е. (а/6) [111] (вектор тр). Пусть слои начиная с Е я выше сместились на (а/6) [Ш] (вектор рт). Слой F займет в плоскости (110) положение, аналогичное слою А и D в исходной решетке (см. рис. 42, г). Однако в плоскости (112) с новым положением совпадают плотноупакованные ряды слоя А, поэтому после смещения на (а/6) [ГГ1] слой Е будет уже н осителем признаков слоя А, а при смещении на (а/6) [111] слой С будет носителем признаков слоя Е (см. рис. 42). Дальнейших нарушений кристаллической решетки начиная со слоя Е и выше нет, поэтому чередование слоев в дефекте упаковки (см. рис. 42) будет DEFA FAB ... Таким образом, винтовая дислокация мощностью fei=(a/6) [iTl] (вектор рт) представляет собой одну границу дефекта упаковки. Другой гра- [c.82]

ВЛИЯНИЕ НА ТЕКСТУРООБРАЗОВАНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ И ГЕТЕРОФАЗНОСТИ СПЛАВОВ. Тексту-рообразование в однофазных сплавах определяется рядом факторов, из которых важнейшими (кроме условий деформации) являются тип кристаллической решетки, оп-ределяюш,ий число и характер систем скольжения, а также энергия дефектов упаковки, характеризующая склонность к поперечному скольжению. Характер влияния этих факторов должен быть ясен из изложенного выше. [c.291]

Несмотря на высокую прочность в плоскости атомных слоев, кристалл может быть легко изогнут вследствие низкого модуля сдвига. Межслоевой сдвиг затрудняется при введении в кристаллическую решетку дефектов. Дефекты внутри слоев типа вакансий, внедрений, дисклинациий и дефекты упаковки соседних слоев приводят к возрастанию межслоевого расстояния. Внутрислоевые и межслоевые дефекты часто взаимосвязаны, поскольку дефекты внутри слоя могут приводить к неправильной упаковке соседних слоев, а вследствие того и к возрастанию межслоевого расстояния, что вызывает неполную делокализацию л-электронов и затрудняет межслоевой сдвиг. Дисклинации также препятствуют сдвигу и приводят к появлению вакансий и неправильной упаковке соседних слоев. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...