Кристаллическая решетка, микронапряжени

Физическое уширение рентгеновских интерференционных линий определяется совместным действием двух основных факторов наличием в кристалле малых областей когерентного рассеяния (блоков) и микродеформацией кристаллической решетки (микронапряжения второго рода). В общем случае суммарная физическая ширина линий [c.68]

Как известно, внутренние напряжения, возникающие в процессе нагрева и охлаждения детали, образуют равновесную систему и могут проявляться в виде макронапряжений, охватывающих крупные объемы детали (напряжения I рода), микронапряжений в пределах одного или нескольких кристаллических зерен (напряжения II рода) и субмикроскопических напряжений, действующих между эл ентами кристаллической решетки (напряжения III рода). [c.73]

Для выяснения влияния остаточных напряжений, вызываемых пластической деформацией кальцита, на его механохимическое поведение изучали кинетику растворения навески порошка из мрамора после помола в шаровой мельнице в течение 0,5 1 3 ч и после отжига молотого порошка при 500° С в течение 3 ч, снимающего искажения кристаллической решетки. Искажения и микронапряжения кристаллической решетки оценивали с помощью рентгеноструктурного анализ-а по уширению интерференционного максимума (1014). [c.93]

Полученные результаты указывают на существование предельных величин деформации решетки и соответственно упругой энергии, накопленной металлом при длительном внешнем механическом воздействии [111]. Дальнейшее нагнетание упругой энергии в кристаллическую решетку металла приводит к периодически повторяющимся спадам уровня микронапряжений, связанным с возникновением и увеличением микротрещин. Развитие микротрещин приводит к отделению частиц износа. [c.54]

Основными параметрами качества поверхностного слоя являются шероховатость поверхности, глубина и степень деформационного упрочнения и технологические остаточные напряжения (макро-, микронапряжения и искажения кристаллической решетки). Эти параметры приняты авторами для оценки влияния технологических факторов обработки на прочностные свойства детали. [c.4]

Имеются также и другие гипотезы. Согласно большинству из них сущность упрочнения сводится к искажению плоскостей скольжения и образованию на них шероховатостей в виде обломков зерен, блокирующих сдвиг увеличению протяженности границ зерен и, следовательно, областей с затрудненными условиями деформации изменению формы зерен, усиливающему механическое их зацепление возникновению остаточных микронапряжений и искажению кристаллической решетки как результату неоднородности деформации отдельных зерен и блоков. [c.25]

Механизм образования макронапряжений в процессе механической обработки. Деформированный металл поверхностного слоя детали после механической обработки находится в напряженном состоянии, в нем возникают остаточные напряжения макро-и микронапряжения и напряжения 3-го рода (искажения кристаллической решетки) при этом глубина проникновения последних больше, чем остальных. [c.55]

Распад зерна на блоки. Разделение объема зерна на блоки (мозаичность структуры) создает в зерне микронапряжения. Причиной возникновения их являются вновь образовавшийся границы между блоками, строение которых во многом подобно границам зерен. В граничном слое между блоками накапливаются дислокации и атомы примесей, которые искажают кристаллическую решетку и порождают напряжения. [c.60]

Микронапряжения и искажения кристаллической решетки определяются только с помощью методов рентгеноструктурного анализа [10, 51]. [c.62]

Возврат, связанный со снятием статических искажений кристаллической решетки и микронапряжений, снижает неоднородность напряженного состояния поверхностного слоя, а это неизбежно влияет не только на значение и характер распределения макронапряжений, но и на их знак. [c.127]

Образование остаточных напряжений (микронапряжений и напряжений 3-го рода), как известно, связано с дефектами кристаллической решетки. [c.128]

Однако при любом виде повторных нагружений (растяжением, изгибом и др.) с увеличением циклической наработки пластичность материала снижается, возрастает уровень микронапряжений и искажений кристаллической решетки и соответствующий им запас скрытой энергии. Материал становится термодинамически менее устойчивым. Реальный запас его в условиях эксплуатации понижается. [c.170]

Установлено, что максимальное снижение микронапряжений кристаллической решетки металла в ЗТВ сварных соединений из сталей 20 и ЗОХГСА происходит также в ходе СПД (е = 20 %) [c.5]

Рентгеноструктурные исследования позволили провести оценку микронапряжений кристаллической решетки металла в ЗТВ сварных соединений. Установлено, что для сварных соединений из стали 20 все виды послесварочной обработки приводят к снижению микронапряжений, причем их минимальные значения наблюдаются после прокатки роликами в режиме СПД (е = 20 %). Для сварных соединений из стали ЗОХГСА после отжига и ТЦО уменьшение микронапряжений не наблюдается, а прокатка роликами в режиме СПД (е = 20 %) позволяет максимально снизить микронапряжения. [c.18]

Остаточными напряжениями называют напряжения, существующие в теле при отсутствии внешних силовых воздействий на него. Наличие этих напряжений обусловлено неравномерностью температуры по объему тела, образованием во время нагрева или охлаждения новых структур с иной плотностью, наличием включений и др. Остаточные напряжения образуют равновесную систему. В зависимости от объема, который охватывается этой системой, различают собственные напряжения трех родов. Напряжения первого рода уравновешиваются в крупных объемах, соизмеримых с размерами детали напряжения второго рода (микронапряжения) уравновешиваются в пределах одного или нескольких кристаллических зерен напряжения третьего рода — субмикроскопические искажения кристаллической решетки. Напряжения второго и третьего рода не имеют ориентировки относительно осей детали. [c.52]

Кроме коллекторов, заполненных молекулярным водородом, атомарный, т. е. диффузионно-подвижный водород попадает в ловушки внутренней структуры металла (вакансии, дислокации, области объемного растяжения кристаллической решетки), обусловленные полями внутренних локальных микронапряжений. [c.451]

Наряду с измерением упругих напряжений (напряжений первого рода, ориентированных микронапряжений) изменение периода кристаллической решетки позволяет оценить ряд других факторов, характеризующих состояние металлов и сплавов под влиянием разных воздействий. Так, измерение периода решетки вещества при разных температурах позволяет установить относительный температурный коэффициент расширения и при этом выявить его анизотропию, что не обеспечивает дилатометрический метод. Измеряя с большой точностью период кристаллической решетки при постоянной температуре, можно определить концентрацию растворенного элемента в твердом растворе, структурный тип образовавшегося раствора, а при распаде пересыщенного твердого раствора — установить закономерности кинетики процесса распада, обусловливающие в свою очередь свойства сплава. По периоду решетки металла, закаленного от высоких температур, можно оценить концентрацию вакансий при температуре нагрева под закалку. [c.75]

В ранних работах использованы различные классификации внутренних напряжений. Предложенная Н. Н. Давиденковым [64] классификация напряжений в деформированных кристаллах основана на феноменологических параметрах — размерах области кристаллической решетки, в которой они уравновешиваются, а также рентгенографических признаках, от которых впоследствии пришлось отказаться [65]. Согласно этой классификации напряжения первого рода (зональные, или макронапряжения) должны уравновешиваться в макроскопических объемах, соизмеримых с размерами кристалла. Напряжения второго рода, или микронапряжения, уравновешиваются в размерах порядка размеров блоков (т. е. Ю — 10- см). Статические напряжения третьего рода, или искажения, уравновешиваются в объемах порядка объема элементарной части ячейки. [c.229]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ КРИСТАЛЛИТОВ И БЛОКОВ, МИКРОНАПРЯЖЕНИЙ И ИСКАЖЕНИЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ [c.715]

Для установления распределения микронапряжений в кристаллической решетке в направлении, перпендикулярном какой-либо атомной плоскости, вычисляют величину деформации решетки из соотношения [c.737]

Микронапряжения или напряжения второго рода возникают вследствие локализованных в малых объемах кристаллической решетки упругих деформаций. [c.20]

Высокая твердость мартенсита объясняется главным образом влиянием внедренных атомов углерода в решетку а-фазы, созданием микро- и субмикроскопической неоднородности строения с равномерным ее распределением по объему, т. е. большим числом нарушений кристаллического строения. Каждый кристалл мартенсита состоит из большого числа блоков, размер которых значительно меньше, чем в исходном аустените. Дробление блоков происходит вследствие больших микронапряжений, возникающих в результате объемных изменений при - а-превращений и соответственно пластической деформации, создающей фазовый наклеп. Поверхности раздела кристаллов мартенсита и особенно границы блоков представляют собой трудно преодолимые препятствия для движения дислокаций. Все это и определяет высокую твердость стали, имеющей мартенситную структуру. Хрупкость мартенсита, вероятно, связана с образованием атмосфер из атомов углерода на дефектах строения. Присутствие углерода и других примесей в твердом растворе повышает электросопротивление и коэрцитивную силу мартенсита, понижает остаточную индукцию и магнитную проницаемость по сравнению с ферритом. [c.200]

За критерий структурных изменений принималась истинная (физическая) ширина линий на рентгенограмме р, которая для чистых металлов и равновесных твердых растворов является результируго-щей средней величины блоков и дисперсии упругой деформации кристаллической решетки (микронапряжений) и служит характеристикой плотности содержащихся в металле дислокаций (р = [c.20]

Оценку физико-механического состояния металла производили рентгеноструктурным анализом, путем измерения микротвердости, атакжемикроструктурными исследованиями. Микроискажения кристаллической решетки и эквивалентные им остаточные микронапряжения определяли на рентгеновском дифрактометре ДРОН-1 (при этом использовали методику определения изменения межплос-костных расстояний по уширению интерференционного максимума). [c.238]

Микронапряжения и статические искажения кристаллической решетки 3-го рода (напряжения 3-го рода) определяют только с помощью методов рентгеноструктурного анализа по уширению интерференционных линий на рентгенограммах и дифрактограммах. [c.112]

Термодинамическая неустойчивость металла, вызванная искажением кристаллической решетки в процессе холодного пластического деформирования, побуждает систему перейти к более равновесному состоянию. Поэтому наклепанный металл при вылеживании даже при обычных температурах в некоторой степени восстанавливает свои первоначальные свойства снижаются прочность и твердость повышается относительное удлинение снижаются пики локальных искажений кристаллического строения уменьшаются макро- и микронапряжения. При этом не происходит каких-либо изменений в структуре. Как известно, совокупность таких изменений в холодно-дефор-мируемом металле называют отдыхом или возвратом. Интенсивность возврата при комнатной температуре идет тем активнее, чем ниже температура плавления металла. С увеличением температуры процесс идет существенно быстрее, а время снятия тшков напряжения и хрупкости уменьшается. [c.398]

В последние годы большой интерес вызывают многокомпонентные наноструктурные пленки, обладающие уникальным комплексом физико-механических свойств. Эти объекты, как правило, состоят из смеси нескольких кристаллических фаз, внедренных в аморфную матрицу. Получение изображения с индивидуального кристаллита является важной, но довольно трудной задачей. Средний размер нанокристаллитов обычно определяют или из полуширины дифракционных линий на рентгенограмме с помощью формулы Дебая—Шеррера, либо по методу темнопольных (ТП) изображений. Однако первый метод, особенно в случае наноструктур, может приводить к значительным погрешностям вследствие эффекта уширения дифракционных максимумов и их сложной формы. Это связано с вкладом целого ряда факторов, таких как суперпозиция дифракционных линий от нескольких фаз, присутствие нанокристаллитов переменного состава с различными параметрами кристаллической решетки, наличие макро- и микронапряжений. Размер нанокристаллитов, определенный по методу ТП изображений, хорошо подтверждается прямыми наблюдениями при проведении ПЭМ ВР. Однако следует помнить, что в случае наноразмерного масштаба порядка 1 нм и менее размер кристаллитов совпадает с размером светлых областей на ТП изображении, соответствующих аморфному контрасту, что не позволяет однозначно интерпретировать результаты. Размер этих областей обычно составляет 0,5...1,5 нм и зависит от величины дефокусировки. Отметим, что в литературе нет однозначного ответа на вопрос, какой материал, исходя из экспериментально полученных результатов, действительно считать аморфным. Иногда для описания аморфного состояния вещества [c.490]

Работы, посвященные мартенситной сверхпластичности, в основном относятся к изучению пластичности во время мартенситного у->-а-превращения, обусловленного деформацией. За последнее время появилось несколько работ по особой мартенситной сверхпластичности при Y=f= e-nepe-ходе в двухфазных железомарганцевцх сплавах с ГПУ-ре-шеткой [4,93, 138, 158, 161, 162]. Наиболее значительными из них являются работы О. Г. Соколова [4, 162] и Н. Богачева [1, 162], которые показали, что при у е-переходе наблюдаемый эффект пластичности превращения заключается в резком снижении сопротивления деформированию и релаксации напряжений во время превращения. Зависимость степени релаксации от объема е-фазы установлена в работах И. Н. Богачева и Б. А. Потехина [158] при исследовании релаксации внешних напряжений в сплаве Г20 и стали 30Х10Г10 при повторяющихся фазовых переходах. Сделано заключение, что релаксация напряжений происходит вследствие ослабления межатомного взаимодействия при перестройке кристаллической решетки. Кроме того авторы считают, что существенно важным является взаимодействие микронапряжений, возникающих в процессе образования е-фазы, с полем внешних напряжений. [c.129]

При коррозионных растрескивании и усталости основное воздействие механического фактора определяется действием растягивающих напряжений первого рода, т. е. напряжений макромасштабных, уравновешиваемых в объемах, соизмеримых с размерами детали. Для разрушений типа кавитации основную роль играют напряжения второго рода, т. е. микронапряжения, уравновешивающиеся в пределах элементов структуры металлов. При эрозии или истирающей коррозии характерно воздействие напряжений третьего рода (субмикромасштабных), уравновешивающихся в пределах элементов кристаллической решетки. Механическое воздействие в этом случае распространяется, главным образом, на поверхностные слои атомов структуры металлов или оксидные пленки. [c.109]

Наряду с анализом изменения величины е стальных образцов исследовали развитие микронапряжений кристаллической решетки металла (неоднородности межплоскостного расстояния Adid = т]) в функции остаточной деформации образца. Зависимость 0S ОТ т]1/2 (рис. 1, прямая 3) линейная [c.8]

На рис. 32 приведены результаты изменения размера е блоков и величины Аа/а микроискажений кристаллической решетки в функции времени испытания на трение для слоев меди толщиной 0,3 1,5 и 5,0 мкм. Из полученных данных в 1дно. Что в начальный период испытания, когда изменения структуры определяются в основном внешними параметрШи- трения, средний размер блоков мозаики на поверх-= 0,3 мкм) минимальный и составляет величину порядка 20 нм, а микроискажения кристаллической решетки максимальны и достигают Аа/а = 4-10" . С увеличением времени испытания в слоях толщиной 1,5 и 5,0 мкм размер блоков и микроискажения изменяются незначительно с небольшой тенденцией к увеличению блоков и уменьшению микроискажений. Анализ рентгенограмм поверхностного слоя толщиной 0,3 мкм показал, что резкое уменьшение ширины рентгеновских линий связано в основном с изменением среднего размера блоков, который увеличивается в установившемся режиме трения примерно в 4 раза по сравнению с режимом приработки и достигает 10"" м. Микроискажения при этом остаются на достаточно высоком уровне. Можно показать, что величине искажений кристаллической решетки Аа/а == 4-10 с учетом модуля упругости меди Е = — 69 ГПа соответствует о я 280 МПа, т. е. микронапряжения в тонком поверхностном слое близки к временному сопротивлению поликристаллической меди. [c.106]

Из данных табл. 7 и соответствующих рентгенограмм следует, что условия обработки образца 11 привели к относительно небольшим изменениям в структуре а- и р-фаз сплава. Наблюдается наименьшая физическая ширина интерференционных линий в поверхностных слоях a-Ti, что указывает на небольшую степень дисперсности кристаллитов а-фазы и невысокий уровень микронапряжений (микродеформаций кристаллической решетки). Полученные данные свидетельствуют об относительно небольшой степени пластической деформации, распространяющейся на минимальную глубину порядка 5 мкм. На глубине менее 10 мкм фиксируется исходное структурное состояние сплава. [c.148]

Установлено, что параметр решетки а покрытия Ti ГТ составлял 0,498 нм, причем это значение сохранялось практически во всем диапазоне исследованных температур. При нагреве покрытия Ti ГТ в пределах 400—800 °С обнаружено некоторое снижение уровня микронапряжений кристаллической решетки за счет уменьшения полуширины линии (333) по сравнению с ее исходным состоянием. При температурах выше 800°С обнаружено увеличение (333), что можно объяснить внедрением (растворением) кислорода в решетку карбида титана. При температурах выше 800 °С обнаружено также наличие окислов Ti09. Высокая прочность сцепления покрытия Ti с твердосплавной матрицей обусловлена наличием переходной зоны между ними, что исключает отслаивание покрытий от матрицы во всем диапазоне исследованных температур нагрева вплоть до 1200 °С. [c.71]

Нитридотитановые покрытия КИБ значительно более чувствительны К нагреву на воздухе. В частности, уже при температурах 400—500°С обнаруживается заметное снижение уровня микронапряжений кристаллической решетки TiN по сравнению с ее исходным состоянием. Например, полуширина линии (333) у покрытия TiN уже после выдержки в течение 1 ч при температуре 400°С уменьшается на 15—20%. Однако при повышении температуры нагрева более 600—700 °С за счет внедрения кислорода в кристал- [c.71]

Н. Н. Давнденков). Напряжения первого рода, уравновешивающиеся в объеме всего тела, называемые иначе макронапряжениями, возникают главным образом как результат технологических процессов, которым подвергают деталь в процессе ее изготовления. Напряжения второго рода, уравновешивающиеся в объеме зерна (кристаллита), или несколько блоков, называемые иначе микронапряжениями, чаще возникают в процессе фазовых превращений и деформаций металла, когда разные кристаллиты и блоки внутри них оказываются в различном упругонапряженном состоянии. Напряжения третьего рода, локализующиеся в объемах кристаллической ячейки (субмикроскопи-ческие) представляют собой статические искажения решетки, т. е. смещения атомов на доли ангстрема из узлов кристаллической решетки. [c.43]

Высокая твердость мартенсита объясняется созданием микро-и субмикроскопической неоднородности строения с равно.мерным ее распределением по объему, т. е. большим числом нарушений кристаллического строения. Микронеоднородность образуется в результате того, что в зерне аустенита возникает громадное количество мелких кристаллитов мартенсита, разделенных поверхностью раздела. Каждый кристаллит мартенсита состоит из блоков, размер которых значительно меньше, чем в исходном аустените. Дробление блоков происходит вследствие больших микронапряжений, возникающих в результате объемных изменений при у - а-превращении (фазовый наклеп). Границы блоков мартенсита, имеющие линейные размеры порядка 200—300 кХ, образуют сумикро-скопическую неоднородность. Толщина мартенситных пластин составляет 0,001—0,1 мм. На таком отрезке может уместиться от 30 до 5000 блоков кристалла мартенсита. Поверхности раздела мартенсита и особенно границы блоков представляют собой трудно преодолимые препятствия для движения дислокаций. Внутри блоков движение дислокаций тормозят 1шходящиеся в кристаллической решетке мартенсита атомы углерода, создавшие статические искажения решетки (напряжение третьего рода). Все это и определяет высокую твердость стали, имеющей мартенснтную структуру. Хрупкость мартенсита вероятно связана с образованием атмосфер из атомов углерода. Присутствие углерода и других примесей в твердом растворе повышает электросопротивление и коэрцитивную силу мартенсита и понижает остаточную индукцию и магнитную проницаемость. [c.190]

Изменение же структурно чувствительных физических свойств в значительной степени может определяться не только размерами цементитных пластин, но и видом деформации. Например, коэрцитивная сила, которая зависит от многих факторов (упругих макро- и микронапряжений, размера зерна, количества и размера цементитных частиц, плотности дефектов кристаллической решетки феррита, наличия пор и др.) очень резко реагирует при деформации на образование ячеистой структуры в феррите и значительно слабее увеличивается при образовании леса дислокаций [310]. При этом определяющую роль играет не относительный характер изменения размеров ячеека их абсолютная величина. При увеличении количества грубопластинчатого перлита (содержания углерода в стали) средняя абсолютная величина размера ячеек при деформации снижается, что и приводит к более резкому росту коэрцитивной силы при малых деформациях в сталях с большим количеством углерода, когда в избыточном феррите и феррите перлита формируется ячеистая структура. Изменение коэрцитивной силы зависит от размера цементитных пластин. При деформации стали с грубопластинчатым цементитом независимо от вида деформации (например, прокаткой [335], сжатием [310]) коэрцитивная сила растет до степеней обжатия 70% и более, в то время как в сталях с мелкопластинчатым цементитом вид деформации существенно влияет на характер изменения коэрцитивной силы при волочении рост коэрцитивной [c.139]

Микронапряжения в сталях являются следствием получения неравновесных фаз с высокой свободной энергией или неравномерных фазовых превращений. Отпуск путем теплового воздействия и увеличения подвижности атомов, образуюш,их кристаллическую решетку железа или растворенных в пей атомов легирующих элементов, способствует переходу системы в более равновесное и однородное состояние, снижению уровня свободной энергии и соответственно снижению микронапряжений, локализующихся на уровне ячеек кристаллической решетки и зерен. Образование пересыщенных твердых растворов, каким прежде всего является мартенсит закалки, связано с наличием больших искажений пересыщающими атомами углерода элементарной ячейки а-железа. Эти искажения порождают микронапряжения в решетке, вызванные силами атомного взаимодействия образующих ее атомов. Отпуск, даже низкий, способствует началу распада перенасыщенного раствора (мартенсита), предвыделе-нию и выделению из него атомов углерода, уменьшению искажений решетки и снижению микронапряжений. Таким образом, для сталей, закаленных на мартенсит, снижение уровня микронапряжений начинается с температуры - 150 С и завершается после окончания выделения углерода из решетки а-железа и началом коагуляции образовавшихся карбидов (350—450 С). Другим фактором, создающим микронапряжения, является деформация — искажение кристаллической решетки механическим воздействием (наклеп). Такое искажение кристаллической решетки вызывает повышение уровня свободной энергии и появление микронапряжений. Снять эти напряжения можно при нагреве на 150—250 °С. Процесс этот часто называют возвратом (возврат к неискаженной кристаллической решетке). [c.157]

Паркинс [56J экспериментально показал, что с увеличением микронапряжений, вызванных искажением кристаллической решетки, время до растрескивания уменьшается. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...