Вакансии коагуляция

Скорость процесса со временем затухает и повышается с увеличением степени дисперсности частиц. При этом увеличение содержания С ускоряет коагуляцию. Скорость процесса коагуляции определяется скоростью перемещения вакансий, процесс контролируется скоростью самодиффузии а-Ре. [c.110]

Наряду с процессом стока вакансий к дислокациям, вызывающим разупрочнение, на стадии А происходят упрочняющие процессы в результате образования призматических дислокационных петель, обусловленные коагуляцией точечных дефектов, и снижением пути свободного пробега дислокаций. Соотношение между двумя противоположными процессами разупрочнения (переползание дислокации) и упрочнения (образование призматических петель) зависит от концентрации точечных дефектов и плотности дислокаций. При небольших концентрациях точечных дефектов они будут осаждаться на дислокациях, а при высокой их концентрации и не слишком большой плотности будут преобладать призматические дислокационные петли, образовавшиеся путем коагуляции точечных дефектов. С увеличением степени деформации число призматических петель возрастает настолько, что они ограничивают подвижность скользящих дислокаций и стадия А переходит в стадию В. [c.209]

Рассмотренные дислокационные представления о механизме формирования центров рекристаллизации позволяют объяснить еще одно важное явление. Во многих работах показано, что первичная рекристаллизация сопровождается усилением диффузионных процессов. В частности, с началом рекристаллизации ускоряются распад пересыщенных твердых растворов, коагуляция дисперсных фаз, сфероидизация пластинчатого цементита и т.д. Это может означать, что первичная рекристаллизация сопровождается повышением концентрации точечных дефектов. Ряд специально поставленных экспериментов подтвердил факт образования вакансий и их скоплений на стадии первичной рекристаллизации. [c.322]

Для зарождения трещин усталости за счет коагуляции вакансий необходимы избыточная концентрация вакансий и благоприятные условия для диффузии — условия, которые не могут быть реализованы при циклическом деформировании хрупких металлов, а также при испытании на усталость в условиях низких температур. По наблюдениям В. С. Ивановой, в случае пересечения плоскостей скольжения, в которых происходит сдвиг, [c.43]

Эффективность разрушения образца зависит от эффективности сращивания вакансий в колонии и осаждения вакансий на поверхности микропор. Вакансии появляются при движении дислокаций в плоскостях наибольших касательных напряжений (5-плоскости). Если в этой плоскости отсутствуют нормальные напряжения, то образование пор может происходить только за счет объединения вакансий. Разрыхление кристаллической решетки в них, прилежащих к S-илоскостям, рассматривается Одингом как результат повышения пористости металла вследствие коагуляции вакансий. Повышение пористости в 5-плоскостях приводит к локальному снижению прочности металла. В тот момент, когда напряжение от внешних сил окажется больше предела прочности в локальном объединении, наступает локальное разрушение. При наличии максимальных нормальных напряжений (Л -плоскости) большую эффективность приобретают процессы осаждения вакансий на поверхности микропоры, превращающие ее в трещину. В зависимости от величины обоих напряжений предопределяются условия для преимущественного развития процессов коагуляции или процессов осаждения вакансий и, как следствие, возникновение разрушения по S- или по jV-плоскости. [c.11]

VII. Тенденции в поведении вакансий образование и растворение пор. Если неравновесных вакансий в металле много, то, собрав их в поры, можно получить микропористый металл. Какой же механизм -коагуляция вакансий и образование второй фазы - микропор или растворение микропор с образованием избыточных вакансий, выгодно в металле Очевидно, как в случае сплавов с ограниченной растворимостью второго компонента, существуют условия (концентрации, температура, давление), при которых преобладает один из указанных процессов. Пусть вакансии распределены в металле, их энергия Wv. Если вакансии объединить в микропору радиусом / , то их энергия [c.115]

Следовательно, за счет самопроизвольного стока неравновесных вакансий могут расти лишь присутствующие в металле зародышевые микропоры, либо в рассматриваемом микрообъеме должны быть заданы условия, позволяющие преодолеть энергетический барьер. Если сжимающие гидростатические напряжения способствуют захлопыванию микропор [2], то можно предположить, что растягивающие напряжения могут снижать потенциальный барьер их образования. Подходящими источниками растягивающих напряжений в металле могут быть ядра дислокаций, особенно петли внедрения Франка. Следовательно, петли вычитания Франка могут быть источниками избыточных вакансий, а петли внедрения - местами стока. С наибольшим эффектом управлять механизмами зарождения вакансий и их коагуляцией в микропоры можно, очевидно, в сплавах, находящихся в состоянии упорядоченного твердого раствора, основным механизмом деформации которых является движение частичных дислокаций и образование большого числа дефектов упаковки, в том числе петель Франка. [c.116]

Таким образом, одним из механизмов термического разупрочнения деформированного металла может быть захлопывание дислокационной петли с обогащением окружающего пространства неравновесными вакансиями с последующей их коагуляцией и образованием микропоры. Объем металла при этом должен увеличиваться в соответствии с выполненными оценками на доли и единицы процентов. [c.116]

Тот факт, что до настоящего времени не уделяли пристального внимания процессу коагуляции вакансий и образованию микропор можно связать только с отсутствием целенаправленного изучения этого вопроса и сосредоточением на изучении процессов удаления пор - спекания порошковых материалов. Между тем, при помощи вакансионного механизма можно существенно изменить свойства материалов. Так, например, насытив малопластичный сплав Со-30,5Ре-1,5У вакансиями, в холодном состоянии его удается прокатывать с суммарными обжатиями до 90% без внешних признаков разрушения. [c.118]

При малых значениях е механизм упрочнения, связанный со взаимодействием дислокаций с границами, существует, но вклад его, очевидно, невелик, поскольку дислокаций мало, а вновь возникающие петли за счет неконсервативных процессов мигрируют и захлопываются с образованием вакансий. Действительно, при малых скоростях деформации в металле часто обнаруживают поры, причиной образования которых может быть коагуляция вакансий, а дислокаций там мало [70]. [c.202]

При температурах ниже (0,45—0,5) Тц прочность сплавов определяется стабильностью их дислокационной структуры. При более высоких температурах стабильность дислокационной структуры нарушается (уменьшается плотность дислокаций, растет число вакансий и т. д.) и развиваются диффузионные процессы разупрочнения (возврат и рекристаллизация, сфероидизация и коагуляция частиц избыточных фаз и т. д.). [c.302]

Наглядное подтверждение указанного вывода содержится в работе [46]. В этой работе показано, что в условиях высокотемпературного длительного отжига металла, облученного а-части-цами, коагуляция последних в пузырьки гелия происходит преимущественно у свободной поверхности и межзеренных границ (рис. 17 и 18), которые, следовательно, являются эффективными источниками и стоками вакансий. Авторы подчеркивают, что в подобных условиях дислокационная сетка Франка не является эффективным источником или стоком вакансий, в противном случае она бы выявлялась, как и сетка межзеренных границ. [c.65]

В работе [191] показано, что введение в никелевые слол<но-легированные сплавы малых количеств редкоземельных других элементов (церия, лантана, неодима, циркония) замедляет коагуляцию при старении промежуточной фазы у (вывод сделан на основе статистической обработки электронномикроскопических снимков) и приводит к увеличению времени до разрушения при высоких температурах. Специальные исследования с помощью радиоактивного никеля показали, что при таком легировании заметно уменьшается скорость самодиффузии никеля по границам зерен. Таким образом, введение небольших количеств третьего элемента оказывает сложное влияние на кинетику старения кинетическое, обусловленное взаимодействием примесей с вакансиями, и термодинамическое, связанное с изменением энергии на границе матрицы и выделений. [c.242]

В механизме зарождения поры, кроме разрыва связей, существенную роль, по-видимому, играет коагуляция вакансий с учетом влияния дефектов структуры и приложенных напряжений. [c.404]

На электронном микроскопе изучали пленку меди на стали и бронзе, образовавшуюся при трении пары бронза—сталь в среде глицерина. Фотографии поверхности на электронном микроскопе ЭМ-7 получены с помощью угольно-серебряных реплик. Фотографии позволили установить, что сервовитная пленка имеет микропористость, причем некоторые поры имеют огранку. Это так называемые отрицательные кристаллы, которые образуются в результате коагуляции (слияния) вакансий, в избытке имеющихся в пленке. [c.280]

Основным механизмом разупрочнения металла является процесс образования и развития трещин, которые ослабляют металл и вызывают концентрацию напряжений. Существуют два представления о механизме возникновения и развития трещин. Одно из них базируется на явлении концентрации напряжений по границам зерен при ИХ относительном перемещении, а другое — на явлении скопления по границам зерен вакантных мест кристаллической решетки (вакансий) с последующей их коагуляцией и образованием вытянутых колоний. Влияние концентрации напряжений на процесс образования трещин отмечается в работах И. Одинга. Зарождение и развитие трещин происходит в момент, когда напряжение а в области стыка трех зерен достигает значения предела прочности 8 115 [c.115]

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]

В работе [89] исследовали коалесценцию пор в кристалле LiF. Во время отжига прессованных образцов из мелкодисперсного порошка под всесторонним давлением наблюдаются две стадии процесса образования пор коагуляция избыточных вакансий в мелкие поры и их коалесценция. Сток вакансий осуществляется по дислокациям. [c.101]

Необходимо сделать два важных замечания. Во-первых для закалок с высоких температур (7 д>450 С) кривая бДр возрастает медленнее, чем ожидалось это должно означать, что происходит заметная коагуляция вакансий, что обусловлено, вероятно, высоким содержанием олова в твердом растворе. Во-вторых, вклад парных вакансий в удельное электросопротивление невелик. [c.169]

Зарождение трещин связано с возникновением больших растягивающих напряжений в результате скопления дислокаций, образующихся у препятствий или расположенных вдоль полос скольжения, коагуляции вакансий, возникновения экструзий и эитрузий (выдавливания тонких лепестков металла толщиной менее 1 мкм) в полосах скольжения. Известны две основные схемы роста усталостных трещин первая заключается в повторном раскрытии и закрытии трещины, вторая —в слиянии микротрещин или пор с магистральной трещиной. [c.9]

Эффективность разрушения образца зависит от эффективности сращивания вакансий в колонии и осаждения вакансий на поверхности микропор. Вакансии появляются при движении дислокаций в плоскостях наибольших касательных напряжений (S-илоскости). Если в такой плоскости отсутствуют нормальные напряжения, то образование пор может происходить только за счет объединения вакансий. Разрыхление кристаллической решетки в них, прилежащих к S-плоскостям, рассматривается Одингом как результат повышения пористости ме-таллла вследствие коагуляции вакансий. Повышение пористости в S-плоскостях приводит к локальному снижению прочности металла. В тот момент, когда напряжение от внешних сил окажется больше предела прочности в локальном объединении, наступает локальное разрушение. При наличии макси- [c.54]

Р. И. Гарбер и другие зарождение трещин связывают с коагуляцией вакансий. [c.93]

Первый процесс полностью характеризуется уравнением (4). Согласно теориям, объясняющим механическое разрушение металлов диффузионными процессами, нарушения сплошности металла возникают и развиваются в результате диффузии, именно в результате направленной диффузии вакансий к трещинам (роста трещин в результате образования вакансий). Р1зменение скорости разрушения при изменении температуры согласно теории диффузионного механизма разрушения обусловлено различным соотношением скоростей накопления (коагуляции) вакансий и их рассасывания. Для диффузионного механизма разрушения получена следующая температурно-временная зависимость прочности [57] [c.25]

Взаимодействие дислокации с дефектами кристаллической решётки. Упругое взаимодействие Д. с точечными дефектами (примесными атомами и вакансиями) приводит к повышению концентрации последних вблизи оси Д. и образованию вокруг неё т. в. облаков Котрелла. Сгущение атмосферы Котрелла в перенасыщенных твёрдых растворах может привести к коагуляции примесей на Д. В прозрачных кристаллах это приводит к декорированию Д.,что делает их визуально наблюдаемыми (рис, 7). Осевшие на Д. примеси блокируют её движение, как бы пришпиливая в пек-рых точках линию Д- В реальных условиях отрыв от примесей является осн. механизмом преодоления пре- [c.638]

Коэффициент перед дробью определяется формой микропо-ры. Если у = 1,5 Дж/м / 1,7910 Дж, а = 0,362 нм, то поры должны расти, если Я > 2,65 10 м. Таким образом, необходимо преодолеть лишь начальный барьер коагуляции изолированных вакансий в микропору, который, впрочем, достаточно велик. При [c.115]

Стадии выделения микропор в кобальтовом сплаве Со—30,5Ре-1,5У, который является упорядоченным твердым раствором, после отжига при различных температурах представлены на рис. 3.6. Видно, что после отжига при Т 400 °С (0,38Гпл) наблюдается начальная стадия образования микропор, при Т - 600 С (0,5Тпл) вакансии коагулируют в поры, при Т = 800 С (0,6 Гпл) поры укрупняются, а при Т = 1000 °С (0,7 Гпл) - мигрируют к поверхности, покидая образец. Объем пор в металле на рис.3.6,в, образованных за счет коагуляции вакансий, составляет приблизительно 2,5Уо, а локально может достигать (6-ь8) %, что хорошо корреспондируется с результатами оценок, выполненных нами ранее (см. раздел Происхождение вакансий ). [c.118]

О накоплении деформационных микротрещин в металле можно судить по изменению его плотности (рис. 6.7). Режимы термообработки бериллия при изготовлении фольги в связи с этим целесообразно устанавливать из условия обеспечения минимума ДО/О и максимальной пластичности металла при растяжении. Судить о залечивании микротрещин можно по данным эксперимента, ттри котором, отжигая деформированный с различными обжатиями металл различное время и ттри разных температурах, изучают изменение его относительной плотности (рис. 6.7, Тфивая 2). Залечивание деформационных ми qэoтpeщин происходит, очевидно, по тем же закономерностям, что и при спекании или после коагуляции вакансий (см. рис. 3.4). [c.288]

Информацию о концентрации и энергии образования вакан--сий, а также о различных процессах коагуляции вакансий и начальных стадиях порообразования можно получить, измеряя плотность закаленных металлов, например, методом гидростатического взвешивания, проводя дилатометрические измерения в процессе отжига закаленных металлов, измеряя термоэлектродвижущую силу и т. д. 27—30]. [c.56]

Сле дует подчеркнуть, что информация о вакансиях, получае мая с помощью закалочных методов, в каждом конкретном случае требует тщательного критического анализа. Необходимость такого а-нализа обусловлена сложностью явлений, происходящих в металлах при резкой закалке с высоких температур, а также при отжиге закаленных металлов. Во-первых, из-за высокой степени пересыщения решетки вакансиями имеют место различные процессы коагуляции вакансий. Во-вторых, при реальных скоростях охлаждения (несколько десятков тысяч градусов в секунду) трудно гарантировать полное сохранение высокотемпературных вакансий. В-третьих, при быстром охлаждении, как правило, развивается пластическая деформация исследуемых образцов вследствие термических напр1яжений. Кроме того, при быстром охлаждении может быть зафиксирована высокотемпературная концентрация газообразных примесей. Все эти факторы могут существенно исказить значения определяемых характеристик вакансий в исследуемом материале. [c.57]

Влияние вакансий на свойства при высоких темцературах прежде всего связано с той ролью, какую они играют в диффузионных процессах (см. гл. П1). Отметим здесь, что вакансии могут облегчать преодоление препятствий при движении дислокаций в плоскости скольжения. При этом уменьшается сопротивление ползучести. Этот эффект проявляется при достаточно большой плотности вакансий. Вакансии играют значительную роль в разрушении металла в процессе ползучести. Разрушение при высокой температуре металлов, пластичных при комнатной температуре, часто происходит при небольшой пластической деформации. При этом в процессе деформации возникают и постепенно развиваются мельчайшие трещинки и полости. Высказывалось предположение, что такие поры образуются вследствие коагуляции вакансий, избыточную концентрацию которых вызывает пластическая деформация (подробнее см. гл. IX). [c.71]

Формулы Даркена справедливы, если вакансии находятся в равновесии и не образуются поры. Однако это противоречит наблюдениям. Зейт и Коттман в большом числе систем, в частности в системах медь — латунь и медь — никель, обнаружили пористость вблизи поверхности раздела — там, где диффузионная подвижность выше на стороне латуни в системе медь — латунь и на стороне меди в системе медь — никель, а в системе золото — серебро—на стороне серебра [89] (рис. 43). Поры, очевидно, возникают в результате коагуляции вакансий (эффект Френкеля). [c.113]

Таким образом, имеется достаточно оснований полагать, что вакансионный механизм образования и роста пор является одним из основных при высокотемпературном разрушении металлических сплавов. Хотя теоретический анализ показывает [18], что для образования зародыша поры критического размера в чистом металле требуется очень большое пересыщение, коагуляция вакансий в действительности уже наблюдается при избытке, равном 1,05. Это объясняется гетерогенным характером образования пустот в процессе диффузии. Сложное влияние оказывают границы зерен, поскольку они могут служить как источником вакансий, так и местом их стока. Кроме того, на границах зерен обычно адсорбируются чужеродные атомы, влияющие на концентрацию вакансий и релаксацию их. Оценки и опыт показывают, что в определенных случаях (порообразование в латуни в условиях вакуума и растягивающих напряжений) процесс порообразования контролирует диффузия по границам зерен [392]. Как отмечали Крюссар и Фридель, потенциальный барьер, возникающий из-за отталкивания между вакансиями, находящимися на близком расстоянии (равном 2—3 межатомных), на границах зерен оказывается меньше или отсутствует вовсе из-за наличия разориентировки. Усиление роли границ зерен в порообразовании под влиянием напряжений связано, по-видимому, с тем, что при высоких температурах пластическая деформация локализуется по границам зерен, где и возникает избыточная концентрация вакансий. [c.411]

Возникновение микроскопических пор, кроме того, связано с образованием скоплений вакансий при кристаллизации стали. Источником зародыша поры критического размера (Б. Я-Любов, А. П. Семенов [88, с. 233— 240]) в растущем кристалле служат вакансии и пересы-щенность растворенными атомами газа. Примесные атомы, дислокации, области напряжений сдвига и другие дефекты могут ускорять или замедлять в зависимости от скорости направленного роста кристалла перенос вакансий и избыточных газовых атомов к поре. Скорость диффузии вакансий к поре вдоль дислокаций и границ зерен увеличивается. При незначительных пересыщениях атомы газа диффундируют через раствор из маленьких пор в большие. Возникновение напряжения вследствие градиента температур способствует перемещению пор малых размеров и их коагуляции. Скорость передвижения поры обратно пропорциональна ее радиусу. При некоторой оптимальной для данного вещества скорости передвижения форма пор изменяется из сферической в эллипсоидальную. [c.101]

Как видно, формирующаяся при деформации субструктура обусловлена полем поворотных моментов. В зависимости от характера поворота формируются ячейки, блоки и трубки. В отдельных случаях может возникать типично вихревая структура. Кроме характера и условий нагружения существенное значение, видимо, имеет природа материала (энергия дефекта упаковки, характер сил связи, тип кристаллической структуры). Перемещение элементов субструктуры друг относительно друга позволяет осуществить любые поворотные моды деформации. В то же время это может обусловить появлепие несплошпостей материала в виде пор. По мнению [170], наблюдаемые поры при ползучести обусловлены главным образом поворотом структурных элементов деформации, а не коагуляцией деформационных вакансий, как это принято считать. Убедительным свидетельством служит гигантская пора на фото 23 при повороте зерна как целого в ходе ползучести сдвигонеустойчивого сплава. [c.80]

Рассматривая различные виды дефектов решетки, их равновесные концентрации, подвижность и взаимодействие, Зейтц [13] приходит к выводу о том, что сложные электронные центры поглощения возникают в щелочно-галоидных кристаллах вследствие коагуляции F — центров, анионных и катионных вакансий. R-центры при этом рассматриваются как первые агрегаты f-центров Л отождествляются со сдвоенным центром окраски f и с ионизо- [c.28]

Такие представления об Л -иентрах и о связанных с ними неглубоких электронных уровнях согласуются с данными о влиянии термической обработки и скорости охлаждения на интенсивность свечения в первом интервале температур ( 14). Как было отмечено, третий пик ультрафиолетового свечения становится наиболее интенсивным после термической обработки кристаллов каменной соли, тогда как относительная интенсивность двух предшествующих пиков, и особенно первого из них, при этом убывает. С увеличением скорости охлаждения кристалла падение относительной интенсивности свечения в указанных пиках возрастает. Подобное явление несомненно вызвано тем, что при высоких температурах вблизи точки плавления относительная равновесная концентрация сложных центров захвата типа Л-центров мала, так как они распадаются на изолированные или парные анионные и катионные вакансии. При охлаждении кристалла из последних вследствие коагуляции опять образуются более сложные агрегаты. Однако, если охлаждение происходит быстро, то анионные и катионные вакансии не успевают коагулировать, в кристалле замораживаются неравновесно большие концентрации мелких микродефектов, а относительная концентрация более крупных микродефектоб убывает. [c.129]

Практически современная точка зрения заключается в следующем на стадии <5-1 точечные дефекты (вакансии или другие простые агрегаты) могут двигаться и постепенно исчезать те вакансии, которые находятся вблизи дислокаций или границ зерен, могут поглощаться ими а те вакансии, которые находятся далеко от таких дефектов решетки, могут конденсироваться в более сложные агрегаты, приводя к уменьшению свободной энергии системы. Другими словами, стадия Q-l может быть представлена как процесс коагуляции вакансий в большие скопления . Эти скопления могут давать вклад в избыточное злектросопротивление и таким образом обусловливать появление стадии Р-2 (когда температура поднимается до такой степени, что эти дефекты становятся нестабильными). [c.144]

По Я. Е. Гегузину [28] диффузионная пористость возникает в процессе коагуляции избыточных вакансий в решетке, образующихся вследствие неравенства диффузионных потоков. Известно также, что диффузионные потоки в фазе характеризуются парциальными коэффициентами диффузии. Не гарантируя высокую точность величин, сопоставим парциальные коэффициенты диффузии алюминия и никеля в фазе NigAl. В работе [39] приведено значение парциального коэффициента дис узии никеля в фазе NigAl №а. = 0,76-10-11 см /с). [c.72]

В работе [214] указывается, что водород должен сильно снижать время до разрушения при статическом нагружении закаленных или быстро охлажденных образцов титана. В этом случае развитию трещин, обусловленному коагуляцией вакансий у границ зерен, должно способствовать выделение гидридов. В связи с тем, что гидридпое превращение в титане имеет большой объемный эффект (в три раза больший, чем для мартенситного превращения в стали), то даже при небольшом количестве гидридпых выделений водород существенно снижает разрушающие наиряжения. [c.448]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...