Дефекты двойники,

Границы зерен и двойников, дефекты упаковки, межфазные границы, стенки доменов, а также поверхность кристалла представляют собой двухмерные дефекты. [c.85]

Выше отмечалось, что дефекты упаковки, границы зерен и двойников, границы доменов, поверхность кристалла относятся к двухмерным дефектам. Рассмотрение вопросов, связанных с поверхностью и границами доменов, будет проведено в последующих главах. Здесь мы кратко остановимся на дефектах упаковки и границах зерен. [c.112]

Энергия когерентной границы двойников дв=0,5х Х д.у, поэтому склонность к двойникованию с уменьшением энергии дефекта упаковки увеличивается. Так, в г. ц. к. кристаллах алюминия деформационные двойники не наблюдаются, а в кристаллах меди, деформированных при 4 К и высоких напряжениях в серебре, золоте и никеле, они обнаружены для меди напряжения сдвига составляют 150, а для никеля 3 МПа. Указанные напряжения достигают при низких температурах или при больших скоростях деформации. [c.137]

Для железа с энергией дефекта д.у 2-10 мДж/ /см уравнение (83) дает сг 0,02 G. Реальные напряжения, при которых имеет место двойникование, обычно составляют 10 G, т. е. для зарождения двойника необходима дополнительная концентрация напряжений. [c.143]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВОЙНИКОВ С ДРУГИМИ ДЕФЕКТАМИ. РОЛЬ ДВОЙНИКОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ. Двойникование вызывает значительные локальные деформации в самом двойнике (см. табл. 6), в окружающей его матрице и особенно вблизи препятствий, с которыми двойник сталкивается. Эти деформации сильно влияют на характер упрочнения и разрушения металлов. [c.145]

НАКОПЛЕННАЯ ЭНЕРГИЯ ДЕФОРМАЦИИ. Энергия, затрачиваемая при пластической деформации, не вся переходит в тепло. Часть ее, связанная с дефектами кристаллической решетки (дислокациями, вакансиями, границами двойников деформации и др.), остается в деформированном металле в виде накопленной (скрытой или [c.247]

Наиболее полное объяснение механизму упрочнения дает теория дислокаций. Все процессы, происходящие в металлах и сплавах, как и их свойства, неразрывно связаны с характером и плотностью дефектов кристаллической решетки. Под дефектами кристаллического строения понимают нарушения в периодичности расположения атомов в пространстве, не связанные с тепловыми колебаниями атомов и упругими деформациями. В зависимости от протяженности различают три вида дефектов точечные, к которым относятся вакансии и межузельные атомы одномерные (линейчатые), к которым относятся дислокации, и двухмерные (пространственные), к которым относятся границы блоков, двойников, зерен. [c.96]

Метод интенсивной пластической деформации применялся для получения СМК-структуры таких металлов, как Си [175— 177], Pd [178—181], Fe [182—184], Ni [175, 177, 185—187], Со [188], сплавов на основе алюминия [168], магния [189] и титана [190, 191]. Авторы [177] отметили различие микроструктуры металлов Ni и Си, полученных одинаковой по величине интенсивной пластической деформацией в MK-Ni размер большинства зерен был около 100 нм, тогда как в СМК-Си — от 5 до 100 нм и зерна меди содержали больше дефектов (дислокаций, двойников), чем зерна MK-Ni. Это означает, что в MK-Ni перераспределение дислокаций в энергетически более выгодные конфигурации (например в ряды дислокаций) происходит уже в процессе интенсивной пластической деформации, а в СМК-Си такое перераспределение даже не начинается. Результаты [177] показывают, что микроструктура данного материала, полученного интенсивной пластической деформацией, должна сильно различаться на разных стадиях деформации кроме того, она весьма существенно зависит от вида деформации (давление, сдвиг или кручение) и ее параметров (температуры, величины, скорости и продолжительности приложения деформации). [c.60]

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]

Поверхностные или двумерные дефекты, которые имеют макроскопические размеры в двух направлениях это границы зерен, субзерен, двойников, фаз. [c.44]

Возможно ли упрочнение мартенсита после превращения у- а за счет процессов, происходящих внутри твердого раствора, в частности за счет образования зон, обогащенных примесями внедрения, подобно тому как это происходит при старении (в начальной стадии распада) Отмечалось неравномерное распределение примесей внедрения в мартенсите, но форма сегрегаций не была установлена [267]. Отмечалось также старение мартенсита при низких температурах и после кратковременной выдержки (секунды) при 0° С. Известно повышение твердости на ранних стадиях отпуска высокоуглеродистой стали. Зарегистрировано увеличение на 15% электросопротивления эвтектоид-ной стали ( 1% С) за первые 3 сек отпуска при 200° С. Электронномикроскопические исследования не обнаруживают при этом изменения микроструктуры. Важную роль при старении, как указывалось ранее, могут играть дефекты структуры, являющиеся местами предпочтительной сегрегации атомов углерода, Высказывалась точка зрения о том, что упрочнение мартенсита связано с процессом сегрегации примесей внедрения, возможно на двойниках, даже при 0° С, хотя некоторые [c.334]

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]

Точечный дефект представляет собой в высшей степени локальный дефект, влияние которого простирается лишь на один или несколько атомных диаметров от его центра. К точечным дефектам относятся вакансии (не занятые атомами узлы), межузельные атомы, растворенные атомы и свободные атомы в упорядоченной решетке. Линейный дефект представляет собой дислокацию. Этот тип дефектов будет подробно рассмотрен ниже. Поверхностный дефект представляет собой плоскость или криволинейную поверхность, образованную множеством дефектов в кристалле. К ним относятся границы зерен, границы субзерен, границы двойников и скопления дефектов в атомных плоскостях внутри кристаллов. Объемные дефекты — это трехмерные дефекты, такие, как пустоты, пузырьковые включения, частицы, ориентированные отлично от окружающей матрицы, или скопления точечных дефектов в упорядоченной матрице. [c.48]

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]

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]

Образование двойников (см. 1.11.1.2). Двойники возникают, когда движущаяся в направлении <111> граница зерна попадает на дефект упаковки тогда при дальнейшем движении границы атомы в решетке располагаются в измененной последовательности застройки (рис, 1.200). [c.87]

В материаловедении для описания элементов микроструктуры традиционно используется евклидова размерность d, которая может принимать четыре значения d = 0 для точечных дефектов (вакансии, межузельные атомы) d = для линейных дефектов (дислокации) d = 3 для планарных дефектов (двойники, границы зерен и т.п.) и d = 3 для трехмерных образований в объеме образца. Евликдовы размерности могут служить характеристиками симметричных микроструктур, которые не часто образуются даже в материалах, получаемых в квазиравновесных условиях. [c.7]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

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]

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]

Атомы примесей, находящиеся в твердом растворе, также могут влиять на эффективность фокусировки и играть такую же роль, как изменение температуры облучения. Различные дефекты исходной структуры а-урана (дислокации границы, зерен, двойники и т. д.) могут служить ловушками для дефектов, образующихся в процессе облучения, и тем самым должны влиять на начальное значенне коэффициента радиационного роста. [c.207]

Двухмерными, или поверхностными, Д. являются дефекты упаковки, границы двойников (см. Двойиикова-ние) и зёрен (см. Межаёреи-иые границы), антифазные и межфазные границы в сплавах, сама поверхность кристалла. Поверхностные Д., обрывающиеся внутри кристалла, ограничены полными или частичными дислокациями либо дисклниациями. Трёхмерными, или объёмными, Д. являются поры, трещины, включения др. фаз, тетраэдры из Д. упаковки. [c.595]

Двухмерные дефекты типа двойников (см. Двойнико-вание), трещин или мартенситных включении также могут проявлять себя как дипамич. образования. Наряду с дислокациями они играют определяющую роль в пластичности и прочности кристаллов. [c.620]

В общем случав на тип М. д. с. существенное влияние оказывают особенности магн. анизотропии (число осей лёгкого намагничивания) ориентация ограничивающих кристалл поверхностей относительно кристаллографич. осей форма и размеры образца, а также всевозможные дефекты — магн. и немагн. включения, дефекты упаковки, границы двойников (см. Двойникование), дислокации и др. [c.653]

Эту дополнительную деформацию называют деформацией с инвариантной решеткой. С помощью электронного микроскопа можно обнаружить следы такой деформации — дислокации, дефекты упаковки и двойниковые дефекты. Важную роль в механизме эффекта памяти формы играют двойниковые дефекты, тесно связанные с псевдоупругостью двойнико-вания и псевдоупругостью изгиба. [c.11]

Свою основную роль, упрочнение сплава, карбид М зС играет в том случае, если присутствует в виде распределенных в матрице мелкодисперсных вторичных выделений. Реакция их образования идет наиболее активно в интервале температур 704-841 °С. Ранее уже отмечено, что эти тонкие выделения образуются преимущественно вдоль дефектов упаковки и границ двойников, особенно при более низких температурах. Неблагоприятным следствием образования выделений М23С4 может быть ухудшение низкотемпературной пластичности, это особенно относится к литейным сплавам, содержащим более 0,5 % (по массе) С. [c.188]

Рекристаллизованные зерна. В случае направленной кристаллизации суперсплавов в них могут возникать и другие дефекты, не свойственные сплавам при обычном литье. К таким дефектам относятся рекристаллизованные зерна их появление может быть следствием холодного деформирования готовой отливки при ее последующем переделе, вслед за которым осуществляют высокотемпературную эксплуатацию изделия. Если температуры эксплуатации достаточно высоки, у -фазы может не хватать для торможения миграции границ, и происходит обычная рекристаллизация. Если температуры эксплуатации не столь высоки, так что- дислокации "вынуждены" перерезать частицы у -фазы, рекристаллизация идет медленнее и не столь интенсивна. В этих условиях происходит рекристаллизация так называемого ячеистого типа, при нем частицы перед движущейся границей зерен растворяются, а когда граница зерен прошла — выделяются вновь. В результате движение границы оказывается замедленным. При обычной рекристаллизации рекристаллизованные зерна могут содержать двойники, а при ячеистой рекристаллизации — нет. На границах рекристаллизованных зерен относительно мало вторичных выделений или понижено содержание благоприятных легирующих элементов, таких как Hf, Zr, С или В, которые непосредственно после кристаллизации присутствуют там в более высокой концентрации в связи с сегрегационными явлениями, присущими процессам затвердевания расплава. На границах такого типа встречаются лишь отдельные частицы Mjj g, прочность этих границ низка, и при нагружении [c.247]

Электронная микроскопия широко применяется для исследований микро-и субструктуры кристаллических образцов. С ее помощью могут бьггь, например, выявлены дефекты упаковки, границы зерен, двойники, границы доменов и дислокации. [c.44]

Мартенситное превращение сопровождается изменением формы превращенной области, что проявляется в образовании рельефа на плоской поверхности образца. Движение межфазной поверхности при мартенситном превращении по своему характеру близко к распространению двойниковых границ. В обоих случаях перестройка решетки осуществляется перемещением частичных дислокаций (трансформационных или двойникующих) вдоль межфазной поверхности. Вследствие этого скорость роста мартенситных кристаллов велика и мало чувствительна к изменению температуры. Со сдвиговым характером перестройки решетки связано и образование многочисленных дефектов кристаллической решетки Б мартенситной и исходной фазах. Дефекты являются следствием пластической релаксации упругих напряжений, возникающих в связи с изменением формы превращающейся области. Мартенситные превращения называют также превращениями с изменением формы [1191. [c.31]

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]

Аналогично в легированной стали со средним содержанием углерода наблюдалось разделение кристаллов мартенсита на фрагменты с разориентировкой до нескольких градусов (Спасский, Утевский [253]). Внутри фрагментов в свою очередь наблюдалась субструктура с областями размером до 10 нм (100 А). Субструктура построена главным образом из дефектов — дислокаций, двойников, а также из карбидных частиц (вероятно, е-жарбида), расположенных с определенной упорядоченностью. [c.272]

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]

Образование двойника происходит, когда зерно А врастает в зерна 5i и Границы зерен ASi и являются большеугловыми границами с большой энергией. Энергетически выгодные условия возникают, когда образуется зерно А с ориентацией двойника. Сумма энергий границ зерен A SinA S2, а также границы двойника АА должна быть меньше, чем соответствующая граничная энергия системы, в которой не образуется двойник. Двойники возникают преимущественно в металлах и сплавах с низкой энергией дефектов упаковки, а также в металлах с г. ц. к. решеткой (Си и ее сплавы, аустенитные стали) после рекристаллизации и роста зерна. Рост двойника заканчивается, когда порядок упаковки слоев возвращается к первоначальному. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...