Внедренные атомы деформационное взаимодействие

Процессы упорядочения в мартенситных фазах, обусловленные деформационным взаимодействием внедренных атомов [c.185]

Использование разложений входящих в теорию упорядочения величин по волновым векторам оказалось полезным также при исследовании деформационного взаимодействия внедренных атомов. Как уже отмечалось, это взаимодействие может приводить к процессам перераспределения внедренных атомов по подрешеткам междоузлий, т. е. к процессам их упорядочения. В частности, в железо-углеродистом мартенсите такие процессы могут обусловить изменение тетрагональности кристаллической решетки мартенсита [27]. [c.185]

При деформационном старении атомы азота и углерода, находящиеся в твердом растворе, блокируют дислокации в результате упругого взаимодействия силовых полей дислокации и внедренных атомов [80]. Различают деформационное старение, возникающее в металле после предварительной деформации (статистическое деформационное старение), и старение, развивающееся непосредственно в процессе деформирования (динамическое деформационное старение). Оба вида старения, в конечном итоге, приводят к упрочнению (повышение сопротивления деформированию), однако кинетика процесса старения сильно зависит от того, под напряжением или при отсутствии внешнего напряжения протекает этот процесс. [c.157]

Подвижность атомов углерода даже при комнатной температуре достаточна, чтобы по окончании превращения они смогли перераспределиться и занять ближайшие свободные октаэдрические пустоты вдоль направлений [100] и [010] с одновременным исчезновением тетрагональности. Для этого достаточно диффузионных перемещений на очень малые расстояния — в пределах одной элементарной ячейки. Однако в действительности решетка мартенсита сохраняет тетрагональность при комнатной температуре. Теоретический анализ, выполненный А. Г. Хачатуряном, показал, что между атомами углерода в мартенсите стали существует такое деформационное взаимодействие, которое делает термодинамически выгодным их упорядоченное распределение с предпочтительным расположением вдоль одной из кристаллографических осей. Таким образом, тетрагональное искажение решетки мартенсита отвечает минимуму свободной энергии благодаря минимизации энергии упругой деформации решетки, связанной с внедренными атомами углерода, при их упорядоченном расположении. [c.223]

В [110] было рассмотрено с аналогичной точки зрения деформационное взаимодействие внедренных атомов. Исходными при выводе выражений для энергии зонной структуры принималась формулы (6.1) и (6.2), в которых псевдопотенциал кристалла записывался в впде [c.305]

Суш,ествуют самые различные представления о природе упрочнения при деформационном старении, как следствии взаимодействия дислокаций с дефектами кристаллического строения. Предполагается возможность образования атмосфер атомов внедрения или замеш ения, выделения карбидной фазы, образования пар <<вакансия — атом замеш ения и др. [c.5]

Рассмотрим механизм деформационного старения стали как механизм взаимодействия примесных атомов внедрения со свободными дислокациями. Допустим при этом, что 1) необходимое количе- [c.9]

Сравнительно высокие значения Он и низкое положение Гхл после деформационного старения термически упрочненной стали можно объяснить более дисперсным и равномерным структурным фоном такой стали, что обеспечивает высокий запас вязкости. При термическом упрочнении можно ожидать повышения плотности дефектов строения кристаллической решетки [109, с. 32 221, с. 43]. Увеличение концентрации вакансий может приводить к образованию комплексов вакансия — внедренный атом [59] и тем самым уменьшать количество атомов внедрения, взаимодействующих с дислокациями. В направлении уменьшения количества примесных атомов, приходящихся на единичную дислокацию, должна влиять повышенная плотность дислокаций в термически упрочненном состоянии, а также после наложения деформации [109, с. 32 221, с. 43]. Это согласуется с менее резкой температурной зависимостью предела текучести после тер- [c.111]

Выбор в качестве легирующего элемента никеля обусловливался тем, что никель и кобальт уменьшают энергию взаимодействия атомов внедрения с дислокациями [376—378], а это должно каким-то образом влиять на процесс деформационного старения. Хром (карбидообразующий элемент), находясь в карбиде, усиливает связь углерода в карбиде и тем самым должен осложнять процесс перехода атомов углерода от карбидов к дислокациям. Легирование хромом до 3% стали с 0,6% С не приводит к образованию специальных карбидов, т. е. хром в данном случае входит в состав цементита. Слитки после гомогенизирующего отжига при 1200° С в течение 20 ч проковывали в прутки диаметром 12 мм, которые подвергали различной термической обработке. Для получения в исследуемых сталях пластинчатого цементита отжиг проводили при 1000° С с последующим охлаждением с печью, а для получения глобулярного цементита проводили закалку с последующим отпуском при 650° С в течение 5 ч. [c.178]

В 5 были рассмотрены различного типа взаимодействия между точечными дефектами в кристаллической решетке. Было выяснено, что внедренные атомы могут взаимодействовать силами, имсдощимп разую природу. Среди этиз. сил есть силы, связанные с прямым взаимодействием зарядов внедренных ионов (экранированных электронами проводимости) и с деформационным взаимодействием, осуществляемым через поля упругих деформаций решетки. [c.162]

Твердость и прочность никелевого мартенсита с низким содержанием углерода относительно небольшая (0в=9ОО-н1ООО Н/мм= ), но он довольно вязок и пластичен (i j >10 000 Н/мм , 1 =.75— 85%, ан=200-ь300 Дж/см ). Благодаря наличию никеля значительно ослабляется сопротивление кристаллической решетки перемещению дислокации. Уменьшается энергия взаимодействия дислокаций И внедренных атомов. Деформационное упрочнение невелико, поэтому1 в таком состоянии эти стали легко подвергаются холодной деформации. Повышение прочности становится значительным только после 50—60%-ной холодной деформации. Под воздействием холодной деформации возрастает плотность дислокаций мартенсита, которые вызывают не только увеличение прочности. Но и способствуют равномерному образованию выделений по всему поперечному сечению, ускоряют диффузию легирующих компонентов и этим увеличивают прочность при старении (см. рис. 114). [c.256]

Внедренные атомы являются точечными дефектами кристаллической решетки металла, вызывающими ее деформацию. Такая деформация, в частности, может иметь характер тетрагональных искажений, существенных для понимания свойств мартенситных фаз. Поля деформаций вызывают появление сил деформационного взаимодействия между внедренными атомами, важного для понимания ряда яв.лепий, происходящих в сплавах внедрения. В главе I, имеющей вводный характер, даетСуЧ обзор теорий точечных дефеютов кристаллической решетки металлов и сплавов, который мон ет иметь и самостоятельный интерес для специалистов, работающих в области физики неидеальных кристаллов. Точечные дефекты рассматриваются в рамках различных моделей (изотропный и анизотропный континуум, атомная модель, учет электронной подсистемы), причем эти модели применяются для определения смещений и объемных изменени1Г в кристалле, вызванных появлением дефекта, энергии дефекта, а также взаимодействия между точечными дефектами, приводящего к образованию их комплексов. [c.7]

Выше были рассмотрены случаи, когда в идеальном кристалле находится только один точечный дефект (или несколько невзаимодействующих дефектов). Перейдем теперь к рассмотрению взаимодействия точечных дефектов. Следует отметить, что дефекты могут быть двух типов 1) дефекты, которые взаимодействуют и не находясь в кристалле (атомы примеси замещения и внедрения), и 2) дефекты, для которых вне метал.лической матрицы вообще но имеет смысла говорить о взаимодействии (вакансии, пары из вакансии и атома примеси). Металлическая матрица вызывает существенное изменение взаимодействия в первом случае и полностью определяет его во втором. В частности, деформация решетки, вызванная дефектами, ггриводит, как уже отмечалось во введении, к их деформационному взаимодействию, обладающему весьма универсальным характером. [c.113]

НОМ СОСТОЯНИИ таких сплавов вызывается деформационным взаимодействием внедренных атомов (рассмотренным в 5). Если бы взаимодействие отсутствовало, то в равновесии атомы углерода были бы распределены равномерно по всем трем иодрешеткам. Наличие взаимодействия приводит к возможности унорядоченных равновесных состояний. Было установлено, что в наиболее упорядоченном состоянии, когда все атомы углерода находятся в одной подрешетке, отношение периодов решетки с 1а (см. рис. 45, а) тетрагонального кристалла мартенсита изменяется с атомным процентом Сс углерода согласно формуле [c.186]

Присутствие в ферритой матрице сталей высокоподвижных атомов углерода и азота приводит к их взаимодействию с дислокациями. В результате вокруг последних возникает повышенная плотность распределения внедренных атомов, а также формирование на дислокациях предвыделений карбидов и карбонитридов. Эти процессы протекают даже при комнатной температуре, приводя к ограничению подвижности дислокаций и закреплению их на местах. Такой вид охрупчивания стали получил название естественного деформационного старения. [c.145]

Как было показано в главе 1, деформационное старение низкоуглеродистых сталей обусловлено степенью блокировки дислокаций, которые возникают в результате предварительной деформации. Блокировка дислокаций может быть обусловлена взаимодействием атомов примесей внедрения с дислокациями или усилением взаимодействия между дислокациями. В низкоуглеродистых сталях взаимодействие с атомами внедрения при деформационном старении характеризуется изменением параметров уравнения Холла—Петча (рост Ку и снижение Оо), а также АЗВТ. [c.152]

Сравнение этого выражения с формулами феноменологической теории деформационного взаимодействия внедренных атомов для упругой энергии кристалла с примесью [6] позволяет получить соотношение, связывающее фурье-образ квазиуиругой силы с микроскопическими параметрами системы [c.306]

Существенное значение имеет кристаллическая решетка металла при рассмотрении природы различного типа сил взаимодействия между внедренными в нее атомами. Эти атомы вь зывают искажения решетки матрицы, причем поля упругнх деформаций, созданных разнь ми атомами, интерферируя, вызывают появление особого вида сил взаимодействия менщу этими атомами, обусловленного решеткой узлов (так называемых спл деформацион- [c.14]

Для многих сплавов прерывистая текучесть проявляется после достижения критической деформации е<-. В некоторых случаях при происходит прекращение эффекта. Обычно такой тип неустойчивости пластического течения контролируется динамическими процессами взаимодействия между мигрирующими атомами внедрения и подвижными дислокациями, т.е. динамическим деформационным старением [133, 224, 225], вызывающим уменьшение скоростной чувствительности в локальных объемах деформируемого материала. Для адекватного описания эффекта прерывистой текучести необходимо принимать во внимание, помимо конкретных физических механизмов (например, диффузионного механизма Коттрелла [226]), коллективные свойства популяций дислокаций. [c.126]

Вначале образование зуба и площадки текучести в о. ц. к. металлах связывали с эффективной блокировкой дислокаций примесями. Известно, что в о. ц. к. решетке атомы примесей внедрения образуют не обладающие шаровой симметрией поля упругих напряжений и взаимодействуют с дислокациями всех типов, в том числе с чисто винтовыми. Уже при малых концентр а-циях [<10 —10 % (ат.)] примеси (например, азот и углерод в железе) способны блокировать все дислокации, имеющиеся в металле до деформации. Тогда, по Коттреллу, для начала движения дислокаций и, следовательно, для начала пластического течения необходимо приложить напряжение, гораздо большее, чем это требуется для перемещения дислокаций, свободных от примесных атмосфер. Следовательно, вплоть до момента достижения верхнего предела текучести заблокированные дислокации не могут начать двигаться и деформация идет упруго. После достижения а , по крайней мере, часть этих дислокаций (расположенная в плоскостях действия максимальных касательных напряжений) отрывается от своих атмоафер и начинает перемещаться, производя пластическую деформацию. Последующий спад напряжений — образование зуба текучести — происходит потому, что. свободные от примесных атмосфер и более подвижные дислокации могут скользить некоторое время под действием меньших напряжений, пока их торможение не вызовет начала обычного деформационного упрочнения. [c.144]

В заключение анализа закономерностей эволюции дислокационной субструктуры отметим, что примеси внедрения, увеличивая сопротивление движению дислокаций, с одной стороны, оказывают влияние на формирование дислокационной структуры, способствуя возрастанию плотности дислокаций при сравнимых степенях деформации, с другой — взаимодействие дислокаций и точечных дефектов с примесными атомами сопровождается недостаточно полным протеканием полигонизационных процессов. В [53] установлено возрастание скорости накопления дислокаций dp/ds при деформации в температурном интервале динамического деформированного старения. В работах [54—561 отмечены затруднения в образовании ячеистой структуры при деформации загрязненных примесями внедрения металлов с ОЦК решеткой и металлов технической чистоты при деформации в условиях динамического деформационного старения. При этом, как [c.218]

Растворенные атомы и дислокации могут испытывать различные типы взаимодействия упругое, электрическое, химическое, геометрическое. Для нашего рассмотрения наиболее важным является первый тип взаимодействия, который сильнее остальных. Например, для медных растворов замещения упругое взаимодействие в три — семь раз сильнее электрического [5]. Для растворов внедрения, которые наблюдаются в сплавах железа с азотом и углеродом, можно ожидать еще большего превосходства упругого взаимодействия. Однако, учитывая различную роль азота и углерода в деформационном старении [13], возможность нахождения атомов указанных элементов в твердом растворе в ионизированном состоянии, некоторые детали влиявия легирующих элементов на процесс деформационного старения [14] и т. д., следует в принципе считаться и с электрическим типом взаимодействия. Последний возникает вследствие изменения плотности электронного газа в районе искажения кристаллической решетки из-за присутствия в ней дислокации. В результате дислокацию можно рассматривать как электрический диполь, создающий в металле электростатическое поле. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...