Дислокации и дефекты упаковки

В реальных кристаллах источниками и стоками вакансий являются свободные поверхности, границы зерен и блоков, трещины и поры, линейные краевые дислокации и дефекты упаковки атомов, царапины на поверхности и др. При этом т]в = — [c.74]

У кобальтовых суперсплавов микроструктура (см. гл. 5) не так сложна, как у никелевых. Сопротивление ползучести у кобальтовых сплавов зависит главным образом от твердорастворного упрочнения и от взаимодействия карбидов с дефектами решетки, — дислокациями и дефектами упаковки. Упрочняющая у -фаза в кобальтовых сплавах не образуется, но металлурги стремятся использовать различные комбинации карбидов (например, МС, М С и М зС ), пытаясь достичь такого же упрочнения. Сплавы на основе железа, созданные в 30-х гг., были аналогичны кобальтовым. Однако никелевые сплавы с высоким содержанием железа (см. гл.6) сложнее, в них образуется и у -, и у -фазы. Поэтому можно считать их никелевыми сплавами, которые сильно разбавлены железом. Таким образом, металлурги, специализирующиеся в области суперсплавов, разработали и реализовали практически ряд упрочняющих реакций. Это позволило создать сложную структуру, являющуюся продуктом взаимодействия элементов и образованную вполне самостоятельными фазами, которые по сложности не имеют себе равных. [c.30]

При исследовании аустеиитной нержавеющей стали (18-10, содержащей 1 % Nb или Ti) [265] наблюдалось выделение Nb или Ti на дефектах упаковки, что приводит к повышению твердости и предела текучести без существенного понижения пластичности — сужения (рис. 143). Предварительная (до отпуска) деформация растяжением (3%) закаленного сплава приводит к увеличению плотности дислокаций и дефектов упаковки, образующихся при 700° С. Прочность возрастает еще больше, однако сильно снижается пластичность. [c.325]

С точки зрения дислокационных представлений о механизме мартенситного превращения дислокации и дефекты упаковки служат местами преимущественного зарождения мартенсита, поэтому изменяя величину энергии дефекта упаковки (легированием или обработкой) можно управлять интенсивностью (7-va) Превращения [58]. [c.124]

Рис. 13.32. Дислокации и дефекты упаковки, наблюдаемые по дифракционному контрасту

В твердом состоянии условия для предпочтительного зарождения в определенных местах еще более благоприятны, так как в исходной фазе имеется множество мест с повышенной свободной энергией, которая способствует превращению. Такими местами являются границы зерен и субзерен исходной фазы, дисперсные включения других фаз, дислокации и дефекты упаковки. [c.135]

В последнее время просвечивающую электронную микроскопию все чаще используют для исследования дефектов кристаллов, таких как дислокации и дефекты упаковки. [c.52]

Пластическая деформация известна как эффективное средство формирования структуры металлов, сплавов и некоторых других материалов. В процессе деформации повышается плотность дислокаций, происходит измельчение зерна, возрастает Концентрация точечных дефектов и дефектов упаковки. Совокупность этих изменений способствует образованию специфической микроструктуры. Основные закономерности ее формирования при пластической деформации определяются сочетанием [c.57]

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]

Возможность полигонизации существенно зависит от чистоты металла, что может быть связано с влиянием примесей на скорость движения дислокаций, энергию дефектов упаковки и скорость перемещения границ зерен. Рентгенографически показано сильное понижение температуры начала полигонизации железа по мере увеличения его чистоты [146] (табл. 19). [c.191]

Поверхностные дефекты (рис, 1.2, в) представляют собой поверхности раздела (границы) между отдельными зернами и субзернами в поликристаллическом металле. Зерна разориентированы, повернуты относительно друг друга на несколько градусов. По границам зерен скапливаются дислокации и вакансии, что еще больше нарушает правильный порядок расположения атомов. К поверхностным дефектам относятся двойники (симметрично переориентированные области кристаллической решетки) и дефекты упаковки (локальные изменения расположения плотно упакованных плоскостей в кристалле). [c.9]

Для структуры сплава Г17 характерны как узкие, так и широкие пластины гексагональной е-фазы, которые имеют правильную геометрическую форму и четкие границы с повышенной плотностью дислокаций или дефектами упаковки. На рис. 97 видны тонкие пластины е-мартенсита, которые являются частью двойников отжига и располо- [c.233]

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]

Для решения проблемы пластичности кристаллов принципиально важен анализ их сдвиговой устойчивости. Долгое время оя. ограничивался рассмотрением влияния сдвиговой устойчивости решетки на характеристики дислокаций (энергию дефекта упаковки, степень расщепленности дислокаций), характер их движения, формирование дислокационной структуры, переход от дислокационного механизма деформации к двойникованию, формированию мартен-ситных ламелей. Указанные аспекты играют фундаментальную роль в дислокационной теории пластической деформации металлов и сплавов. [c.6]

Пластическая деформация известна как эффективное средство формирования структуры металлов, сплавов и некоторых других материалов. В процессе деформации повышается плотность дислокаций, происходит измельчение зерна, растет концентрация точечных дефектов и дефектов упаковки. Совокупность этих изменений способствует образованию специфической микроструктуры. Основные закономерности формирования структуры в процессе пластической деформации определяются сочетанием параметров исходного структурного состояния материала и конкретными условиями деформирования, а также механикой процесса деформации. При прочих равных условиях основная роль в формировании структуры и свойств материала принадлежит механике процесса деформации — если она обеспечивает однородность напряженного и деформированного состояний по всему объему материала, то процесс деформации является наиболее эффективным. [c.75]

В условиях формирования структуры поверхностных слоев, определяющих механизм контактного взаимодействия и уровень разрушения, важная роль принадлежит обратной связи при изменении концентрации легирующего элемента в твердом растворе меняются факторы, способные влиять на характер движения и распределения дислокаций при пластической деформации. К этим факторам можно отнести изменение силы трения при движении дислокаций, энергии дефекта упаковки и ближнего порядка в расположении атомов легирующих элементов. Кроме того, в поликристаллическом материале на распределение дислокаций существенно влияют размер зерна и степень его изменения. [c.200]

Этот метод разработан и предложен А. П. Гуляевым в 1937—1939 гг. Если мартенситное превращение заканчивается в области отрицательных температур, то в закаленной стали при комнатных температурах содержится значительное количество остаточного аустенита. Благодаря этому уменьшается твердость закаленного изделия, ухудшаются магнитные характеристики, не сохраняются размеры в процессе эксплуатации и т. п. Субструктура остаточного аустенита — большая плотность несовершенств по сравнению с исходным аустенитом (дислокаций, дислокационных сплетений и дефектов упаковки). Охлаждением изделия ниже температуры конца мартенситного превращения (точки Мк) можно добиться полного или почти полного превращения остаточного аустенита в мартенсит. Обычно изделие охлаждают до температуры порядка —80° С. Чтобы избежать стабилизации аустенита, обработку холодом рекомендуется проводить сразу же после закалки. Обработке холодом подвергают детали шарикоподшипников, точных механизмов, измерительный инструмент и т. д. Обработка холодом не уменьшает внутренних напряжений, поэтому после такой обработки необходим отпуск. [c.265]

Таким образом, теоретический анализ, прямые и косвенные экспериментальные методы показывают, что с увеличением степени пластической деформации растет плотность дислокаций и избыток дислокаций одного знака, возрастает число порогов и диполей, может формироваться ячеистая структура, увеличивается концентрация точечных дефектов и дефектов упаковки. Все эти изменения внутреннего строения кристаллитов — важнейший результат пластической деформации металлов и сплавов. [c.40]

Субструктура остаточного аустенита отличается от субструктуры исходного аустенита большей плотностью несовершенств, возникающих при локальной пластической деформации аустенита под действием мартенситных кристаллов. В аустените вблизи мартенситных кристаллов наблюдаются плоские скопления дислокаций, дислокационные сплетения и дефекты упаковки. [c.234]

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]

Дефекты в граничных зонах и другие несовершенства кристаллической структуры играют важную роль в формировании прочностных свойств металлов. Дефекты могут быть очень разнообразными (рис. 6). Это и незанятые узлы кристаллической решетки, так называемые вакансии, и различные атомы как свои, так и чужеродные, внедрившиеся между ее узлами, и чужеродные атомы, которые могли заменить атомы основного вещества в решетке, и относительные смещения нескольких атомных слоев, называемые дислокациями, или дефектами упаковки. [c.19]

Структурная нестабильность металлов и сплавов может быть связана с фазовыми превращениями и не связана с ними. Не связанные с фазовыми переходами структурные изменения являются результатом изменения концентрации точечных дефектов с температурой и давлением, образования дислокаций и дефектов упаковки, взаимодействия и перераспределения дислокаций, формирования и рассыпания дислокационных границ, образования пор и их залечивания, гомогенизации и гетерогенизации (расслоения) растворов и промежуточных фаз, процессов деформации, реализуемых скольжением, двойникованием и межзерен-ными смещениями, образования трещин и др. Меняется структура и под влиянием фазовых превращений. Одни из них обусловлены изменением агрегатного состояния — конденсацией и возгонкой, кристаллизацией и плавлением. Другие — происходят в затвердевших металлах (твердофазные переходы) — полиморфные и изоморфные превращения, процессы растворения и выделения избыточных фаз, атомное и магнитное упорядочения и более сложные превращения — эвтектоидные, перитектоидные, монотектоидные, сфероидизация и коалесценция фаз к т. д. Структурные изменения, таким образом, многооСг зны, о чем свидетельствует приведенный выше перечень. [c.26]

Группировки дислокаций и дефектов упаковки, лежащие под защитной пленкой, под воздействием напряжений вступают с ней в упругое взаимодействие, которое приводит к неравномерному растяжению пленки и образованию в ней точечных (вакансии, внедренные атомы), линейных (дислокации) и объемных (поры) дефектов. Повышенная дефектность пленки способствует локали- [c.111]

В случае использования тепла, выделяемого в процессе деформирования, в качестве цикла распад твердого раствора будет идти под влиянием как наследственного, так и прямого действия деформации. Деформирование-ведет к образованию свежих дислокаций и выделению на них упрочняющих фаз. Кроме того, движущиеся группы дислокаций могут сами транспортировать примесные атомы к выделениям. Из этого следует, что при совмещении пластической деформации и нагрева скорость распада твердого раствора должна аномально расти. В частности, в металлах с высокой энергией дефекта упаковки, какими являются алюминиевые сплавы, волочение при 150—190 °С сопровождается не только повышением плотности дислокаций и дефектов, но и гетерогенизацией твердого раствора вследствие взаимодействия атомов примесей с дислокациями и дефектами упаковки. При многократном деформировании старение после первого деформационного воздействия приводит к закреплению дислокаций выделениями, В результате этого связь накопленных у препятствий дислокаций с матрицей укрепляется и они сами могут стать дополнительными препятствиями. Этот процесс может повторяться после каждой новой ступени деформирования. Из-за стабилизации дислокаций дисперсионными выделениями характер силового воздействия скоплений на препятствие изменяется по сравнению с воздействием при однократной деформации. [c.194]

Локальные колсба11ия протяжённых дефектов (наир., дислокации или дефекта упаковки) распространяются вдоль них в виде волн, не про1[икающих в объём кристалла и отличающихся законом дисперсии от объёмных волн. Таковы колебания у свободной поверхности твёрдого тела Рэлея волны). [c.619]

Другие структурные аспекты материалов с памятью формы рассмотрены в [40 - 08]. В качестве структурных ансамблей исследуются двойники, трехмерные сетки частичных дислокаций с дефектами упаковки между ними и трехмерные сетки парных сверхдислокаций, соединенных антифазными границами. В работе [407] проводится аналогия между сплавами с памятью формы и полимерами, обладающими памятью формы. В полимерах роль таких ансамблей выполняют цепи из мономерных молекулярных единиц. Степень восстановления формы в полимерах определяется степенью порядка таких цепей и их протяженностью. Стабильность ансамбля как в сплавах, так и в полимерах зависит от взаимодействия конкурирующих факторов — полей упругих напряжений от дефектов решетки и процесса релаксации напряжений, сопровождающего мартенситное превращение. [c.251]

Дислокации. Благодаря тому что размеры элементарной ячейки керамики и минералов обычно велики, вектор Бюргерса идеальной дислокации в этих веществах также оказывается большим. Поэтому дислокации обладают большой энергией к стремятся ее уменьшить путем диссоциации. Из-за того что керамике и минералах существует несколько подрешеток, для них характерно большое разнообразие схем длссоциацйи и дефектов упаковки. [c.145]

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]

Дефект упаковки, например в гранецентрированной кубической решетке, является прослойкой гексагональной плотноупако-валной решетки, и наоборот. Если новая фаза имеет решетку того же типа, что и дефект упаковки, то он может служить готовым зародышем новой фазы. Так как растворимость легирующего элемента в общем случае должна быть разной в решетках разного типа, то атомы перераспределяются между дефектом упаковки и остальной решеткой исходной фазы, образуя атмосферы Сузуки, которые способствуют зарождению фазы, отличающейся по составу от исходной. По этим двум причинам растянутые дислокации, в которых дефект упаковки связывает частичные дислокации, являются местами предпочтительного зарождения новой фазы. [c.139]

В последние годы в промышленности получили распространение низколегированные стали, прошедшие термомеханическую обработку (ТЛЮ). Характерной особенностью ТМО является пластическое деформирование металла до или в процессе полиморфного 7 -> а-превращения с целью резкого повышения плотности несовершенств кристаллического строения — дислокаций, вакансий, дефектов упаковки, мало- и высокоугловых границ, способствующих соответствующему увеличению дисперсности конечной структуры и субструктуры металла. Разновидностью ТМО является контролируемая прокатка (КП) — высокотемпературная обработка низколегированной стали, отличающаяся тем, что нагрев под обработку давлением и режим пластического деформирования выбирают такими, чтобы получить высокодисперсные рекристаллизованные зерна аустенита. При дальнейшем охлаждении металла из аустенитного состояния образуются многочисленные зародыши а-фазы, а дисперсные карбиды препятствуют росту ферритных кристаллов. Ферритные зерна полигонизируются и упрочняются в результате выделения сверхмелких карбонитридов. [c.226]

I 287, 288, 295 и образование доменов II 333—336 размагничивающий фактор II 337 Дипольный момент (электрический) см. Пироэлектрические кристаллы По-ляоизуемость Сегнетоэлектричество Дислокации II 233, 247—255 вектор Бюргерса II 250—252 винтовые II 249, 250 в общем случае II 250—252 и границы зерен II 255 и двойникование II 254 и дефекты упаковки II 254, 255 [c.395]

Двойники, дефекты упаковки. В условиях, неблагоприятных для скольжения, пластическая деформация кристаллов может приводить к образованию не дислокаций, а двойников или дефектов упаковки. Двойники и дефекты упаковки представляют собой дефекты, при наличии которых происходят нарушения кристаллографической ориентации частей кристалла из-за нарушения порядка чередования атомных плоскостей. Рассмотрим эти дефекты, например, в плотноупакованной г.ц.к. решетке. В этой решетке последовательность укладки плотноупакован-ных плоскостей 111 — это последовательность типа АВСАВСАВС.... В случае двойникового дефекта в г.ц.к. решетке слои 111 чередуют- [c.113]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...