Кристаллическое строение металлов и дефекты кристаллических структур

Кристаллическое-строение металлов и дефекты кристаллических структур 2 [c.7]

Кристаллическое строение металлов и дефекты кристаллических структур [c.18]

Увеличение прочности достигается созданием соответствующих композиций сплавов и технологии обработки. При этом происходит изменение состава и природы фаз, образующих сплав, их количества и размера, характера распределения дислокации и других дефектов кристаллического строения. Поэтому устанавливают связь между структурой и конструктивной прочностью металлов и сплавов. [c.110]

Вместе с тем смазка вступает во взаимодействие с металлами деталей, вследствие чего существенно изменяются их механические свойства, износоустойчивость и усталостная прочность. Механические свойства металла зависят от структуры и дефектов кристаллического строения. Дефекты структуры на поверхности трения в виде пустых, не занятых атомами (ионами) в решетке мест, мозаичности, микротрещин и микрополостей, вызванных местным перенапряжением металла и изменением формы кристаллитов и их взаимным расположением, влиянием переходного слоя на границе зерен, скопления вакансий и т. п. приводят к значительному понижению прочности твердого тела. Поверхностные дефекты [c.57]

Второй способ повышения реальной прочности металлов заключается в изменении структурного состояния материала при заданном постоянном уровне сил межатомных связей. Низкие значения прочности технических ЛОО металлов и сплавов объясняются неоднородностью структуры — наличием неравномерно распределенных несовершенств кристаллического строения (дислокаций, вакансий, чужеродных атомов) и границ зерен, а также металлургических дефектов (пор, химической неоднородности и т. д.). Это приводит к резкому снижению энергоемкости металла ( мех вследствие неоднородного характера поглощения энергии различными объемами металла, т. е. к уменьшению величин 1 5 и п [см. уравнение (10)]. [c.22]

Удельное электросопротивление металлов р существенным образом зависит от концентрации дефектов кристаллического строения. Хорошо известно, что на величину р влияют точечные дефекты и дислокации. Однако влияние границ зерен на величину электросопротивления поликристаллических материалов исследовано весьма слабо. Подобные результаты могут быть получены исследованием зависимостей величины электросопротивления р от среднего размера зерен d. В обычных поликристаллах с размером зерен в десятки и сотни микрометров эффект, связанный с границами зерен, мало существен в связи с невысокой протяженностью границ зерен в структуре. С другой стороны, в случае наноструктурных металлов размер зерен становится соизмеримым с величиной свободного пробега электронов проводимости. В связи с этим проблема электросопротивления наноструктурных металлов приобретает большой интерес как с физической, так и с практической точек зрения. [c.162]

Как видно, наша интерпретация структуры металла вполне удовлетворяет и первому и второму определениям, причем в качестве связей, соединяющих или отделяющих элементы системы, выступают внутренние напряжения связи атомов, отличающиеся друг От друга на величину напряжений, создаваемых дефектами кристаллического строения. [c.32]

Будем считать, что вакансии, как и другие дефекты кристаллического строения, возникают в твердом теле во время его кристаллизации из расплава, при конденсации из газовой фазы или плазмы, во время пластической деформации. Однако, на наш взгляд, наиболее перспективным способом насыщения металла вакансиями можно считать распад дислокационных структур в процессах термического разупрочнения, начиная со стадии отдыха и кончая рекристаллизацией. [c.108]

Большое количество дефектов кристаллического строения в поверхностных слоях трущихся тел, а также повышенные температуры обусловливают интенсивное развитие диффузионных процессов, приводящих к изменению структуры, химического и фазового состава материалов. Физико-химическое взаимодействие поверхности металла с окружающей средой приводит к образованию пленок так называемых вторичных структур. Как показано в работах Б. И. Костецкого, в зависимости от природы материалов и условий трения (нагрузка, скорость, характер среды и др.) на поверхности трения могут возникать два типа вторичных структур [20]. [c.258]

Большое количество дефектов кристаллического строения в поверхностных слоях трущихся тел, а также повышенные температуры обусловливают интенсивное развитие диффузионных процессов, приводящих к изменению структуры, химического и фазового состава материалов. Физико-химическое взаимодействие поверхности металла с окружающей средой приводит к образованию пленок так называемых вторичных структур. [c.395]

Диффузное рассеяние в сплавах с 23% Мп (промышленной чистоты) и 29% Мп (высокой чистоты), одинаково расположенных на границе (е+7)- и у-областей, показывает, что в последнем ГЦК-структура более совершенна и однородна, она содержит в меньшем количестве и меньшей плотности дефекты кристаллического строения. Повышенная дефектность структуры промышленного сплава может служить причиной его более низкой деформационной способности. Кроме того, наличие нескольких систем ориентировок пластин е-мартенсита и дефектов упаковки приводит к локализации скольжения в микрообъемах металла и может служить причиной возникновения трещин в местах их пересечения. [c.247]

Ионная имплантация рабочих поверхностей режущего инструмента используется для упрочнения поверхности, как быстрорежущих сталей, так и твердых сплавов. В основе ионной имплантации (легирования) тонких приповерхностных слоев инструмента лежит облучение в вакууме пучком ионов газа или металла, ускоренных до энергии 10 ... 10 эВ, в результате чего происходит внедрение в поверхность ионов и атомов легирующего вещества (титана, хрома, азота и др.). Эффект упрочнения поверхности инструмента достигается как вследствие роста плотности дефектов кристаллического строения материала, закрепления этих дефектов атомами легирующих элементов, так и вследствие формирования дополнительного числа мелкодисперсных карбидных, нитридных и интерметаллических структур. Метод является универсальным по спектру легирующих примесей, обрабатываемых материалов и диапазону концентраций примеси в легированном слое инструментального материала. Кроме того, имплантируемый слой не изменяет размеров режущего инструмента и не может отслаиваться, в отличие от покрытий. Наиболее важными параметрами процесса ионной имплантации являются энергия внедрения (кэБ), доза облучения (ион/см ) и плотность тока (мкА/см ). [c.105]

Под возвратом понимают изменения структуры и свойств, происходящие в деформированном металле перед рекристаллизацией уменьшение дефектов кристаллического строения, изменение их распределения, снижение остаточных напряжений, возникших при обработке металла давлением. Часто возврат определяют как отжиг перед рекристаллизацией или подготовку рекристаллизации. Температура возврата < 0,4 Т , рекристаллизации (0,4...0,5)Гпл, где Гпл — температура плавления в градусах Цельсия. [c.52]

Применение просвечивающих электронных микроскопов для изучения тонких фольг металлических образцов дало возможность выявить посредством прямого наблюдения новые детали микроструктуры и, в частности, дефекты решетки. Это значительно расширило знания о внутренней структуре металлов. Этот новый метод позволил более тщательно исследовать связь между свойствами металла и строением его кристаллической решетки. [c.51]

Согласно современным представлениям природа усталостного разрушения металла носит статистический (случайный) характер и связана с неизбежной неоднородностью его кристаллической структуры. Металл состоит из большого числа случайно ориентированных кристаллов и имеет различные дефекты внутреннего строения. Отдельные кристаллы имеют различные размеры и форму и анизотропны, т. е. обладают различной прочностью в разных направлениях. Поэтому при нагружении детали все кристаллы напряжены неодинаково, одни в большей, другие в меньшей степени. В силу случайных причин в наиболее неблагоприятно ориентированных кристаллах возникают пластические деформации. При однократном нагружении это приводит к некоторому местному перераспределению напряжений и не вызывает разрушения металла. При повторном нагружении в этих кристаллах появляется наклеп, т. е. они упрочняются (аналогичное явление упрочнения после текучести наблюдается и при испытаниях на растяжение образцов из различных пластических материалов). С каждым последующим циклом нагружения в таких кристаллах накапливаются необратимые механические повреждения, напряжения в них постепенно увеличиваются, и, когда способность какого-то кристалла к упрочнению исчерпывается, в нем появляется трещина. Трещина обычно возникает на поверхности детали в местах наибольших напряжений, а также в местах, имеющих дефекты внутреннего строения металла или обработки поверхности. По мере увеличения числа циклов нагружения трещина увеличивается в размерах, и, когда статическая прочность оставшейся неповрежденной части сечения (зона А — зона долома, см. рис. 14.4) становится недостаточной, происходит внезапное разрушение детали. Края развивающейся трещины в процессе циклического нагружения многократно трутся друг о друга. [c.341]

Несовершенства (дефекты) строения реальных кристаллов металла. Описанная в предыдущем разделе кристаллическая решетка является идеальной. На основе физики твердого тела теоретически найдены механические характеристики, которые должны быть у кристаллов строго идеальной структуры. Сопоставление этих характеристик с обнаруживаемыми в опыте показывает значительное (в десятки и даже в сотни раз) превышение теоретическими значениями опытных. Последнее расхождение объясняется тем, что в реальных кристаллах всегда имеются отклонения от идеального характера атомной решетки, называемые несовершенствами или дефектами строения кристаллов ). Известны различные типы дефектов классификация их дана в табл. 4.3. [c.233]

Плотность металла тесно связана с его структурой и атомным строением. Объем, занимаемый одним молем вещества, т. е. атомный объем определяют по формуле Кл = Л/р, где А — масса 1 моля. Следует иметь в виду, что при данном определении атомного объема в его величину входит доля межатомных пор, образующихся при формировании кристаллической решетки. -Поскольку Уд является усредненным параметром, он, как и плотность, будет зависеть от количества дефектов в кристалле. [c.67]

Строение реальных кристаллов. Исследованиями структур кристаллов доказано, что указанные выше кристаллические решетки являются идеальными кристаллами. Реальные кристаллы имеют значительные отклонения в строении решетки (фиг. 5). Причины, вызывающие искажение кристаллической решетки, различны температурные условия, при которых образуются кристаллы (нагрев и скорость охлаждения, условия охлаждения), напряжения в металле, вызываемые механическими воздействиями. При этом происходят смещения атомов в кристалле, называемые дислокациями, образуется решетка с узлами, не заполненными атомами (фиг. 6). Эти дефекты в кристаллической решетке приводят к резкому ухудшению свойств металлов, особенно механических, благодаря чему область [c.11]

N=1 В (1)="Классификация и общие свойства металлов" GOSUB 1530 530 В (1)="Кристаллическое строение металлов и дефекты кристалличе-ских" В (2)="структур" 008иВ 1530 [c.227]

Зависимость сопротивления деформированию и разрушению от числа искажений в кристаллической решетке. Атомная решетка реального кристаллического тела имеет разнообразные искажения (дефекты), оказывающие влияние на его прочность. К таким дефектам кристаллического строения металлов и сплавов относятся вакансии, атомы примесей, дислокации, границы зерен и блоков мозаики и микродефекты структуры. Решающая роль в процессах пластической деформацтг тг разрушештя--ттртгадлежит ди юка- -циям. [c.9]

Диморфный металл обладает рядом уникальных свойств из-за отсугсг-вйя границ зерен и дефектов кристаллического строения (например, дислокаций). Прочность их превосходит самые лучшие легированные стали (-3000 МПа), Высокая твердость определяет их великолепную износостойкость. Правда пластичность аморфных металлов низка, но выше, чем у обычного стекла. Их можно, например, прокатывать при комнатной температуре. Другое важнейшее преимущество - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) они вообще не корродируют. Аморфные сгшавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) также ферромагнитны, электросопротивление их гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2...3 раза). Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах А1, РЬ, 5п, и др. Для получения метяплических стекол на базе N1, Со, Ре, Мл, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, 5), В, Аз, 5 и др. [c.17]

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]

В настоящее время существует несколько методов, с помощью которых можно экспериментальным путем провести оценку вида, количества и распределения дефектов кристаллической структуры материалов в деформированном и недеформированном состоянии. Начиная с 1953 г. такие исследования стали систематическими и в настоящее время накоплен большой фактический материал, под-гверждающий теорию дефектного строения металлов, которая воз- [c.93]

Известно, что прочностные свойства металлов зависят не только от параметров структур .1, но также от характера и взаимодействия дефектов различного рода, в первую очередь дислокаций. В основу рентгеновского анализа дислокационной структуры было положено описание дискретно блочного строения и деформаций кристаллической решетки в микрообъемах в дислокационных терминах как неоднородное распределение плотности дислокаций. Следовательно, блоки мозаики можно представить в виде периодической сетки дислокаций со средней длиной волны D. Такое представление имеет физические обоснование, поскол1)Ку границы блоков мозаики содержат дефектные участки недостроенных и деформированных кристаллитов. При оценке плотности дислокаций внутри блоков микродеформации е можно связывать с полем напряжений, создаваемых наличием рассматриваемой неоднородности. Таким образом, определенные при анализе профиля рентгеновских линий параметры О и е позволяют в некотором приближении оценить характер распределения и плотность дислокаций. [c.173]

Описание структурной модели. Результаты представленных в 2.1 экспериментальных исследований, а также приведенные в п. 2.2.1 представления о неравновесных границах зерен являются базисом для разработки структурной модели наноструктурных материалов, полученных ИПД [12, 150, 207]. Предметом этой модели является описание дефектной структуры (типов дефектов, их плотности, распределения) атомно-кристаллического строения наноструктурных материалов, а задачей — объяснение необычных структурных особенностей, наблюдаемых экспериментально высоких внутренних напряжений, искажений и дилатаций кристаллической решетки, разупорядочения наноструктурных интерме-таллидов, образования пересыщенных твердых растворов в сплавах, большой запасенной энергии и других. На этой основе становится возможным объяснение, а также предсказание уникальных свойств наноструктурных материалов (гл. 4 и 5). Вместе с тем, как было показано выше, типичные наноструктуры в сплавах, подвергнутых ИПД, весьма сложны. Более простым является пример чистых металлов, где основным элементом наноструктуры выступают неравновесные границы зерен. Структурная модель металлов, подвергнутых ИПД, может быть представлена следующим образом. [c.99]

Исследование усталости монокристаллов ряда металлов показало, что большую часть их долговечности занимает процесс упрочнения и зарождения микротрещин [1]. Стадия упрочнения при усталостном нагружении связана с накоплением и перераспределением дефектов кристаллического строения, в частности дислокаций, т. е. с созданием характерной усталостной дислокационной структуры [1, 2 и др.]. С увеличением числа циклов наблюдается локализация микропластической деформации, приводящая к образованию и развитию очага усталости. По-видимому, это связано с тем, что в процессе усталостного нагружения, как и при однонаправленной деформации на стадии предразрушения, начинают проявляться коллективные свойства дислокаций ввиду их высокой концентрации в микрообъемах [3, 4]. Проявление коллективных мод микропластической деформации может сопровождаться возникновением локализованных в объеме упругих напряжений, сравнимых с теоретической прочностью материала [5]. Естественно, на этой стадии в участках локализации напряженш и деформаций могут возникать микротрещины. [c.163]

Структурный подход к описанию поведения металлов при их обработке на основе экспериментальных данных представляет собой их аппроксимацию при помощи простейших математических зависимостей. Использование методов и соотношений физики дефектов кристаллического строения дает возможность описания процессов, но эти методы и математический аппарат не позволяют учитывать все масштабные уровни структуры и их общий вклад в формирование свойств материалов. По мнению А.В. Мартынова наука на современном этапе дошла до пределов дискретизации и детерминиза-ции знаний почти во всех областях. Однако, как это часто бывает в таких случаях, от ее пристального внимания ускользают многие интегральные и вероятностные сущности [12]. [c.11]

Конфигурационная энтропия, определяемая выражением (1.26), показывает отличие значения энтропии реальной системы от равновесного значения St в соответствии с выражением (1.11). Это отличие вызвано присутствием в металле внутренних напряжений (1.25), распределение которых в системе может быть описано функцией Да ). Напряжения, создаваемые дефектами кристаллического строения, определяют структуру металла, поэтому мы вправе ввести новый термин - структурная энтропия А5стр - и считать, что функция, задаваемая выражением [c.31]

Следовательно, структура металла — это распределение по его объему внутренних напряжений, которые создают дефекты атомно-кристаллического строения эти напряжения имеют электростатическую природу и определяются уровнем некомпенсированности межатомных связей. [c.45]

Если считать установленным, что при плавлении металла его структура исчезает, т. е. Д5стр—>0, то можно предположить, что при кристаллизации она возникает. При этом, согласно (2.11) и (2.12), внутренние напряжения, создаваемые структурными элементами, уравновешивают внешние (силу гравитации, атмосферное давление, поверхностное натяжение) при минимуме строительного материала - энергии дефектов кристаллического строения. Подобное утверждение помогает сформулировать принцип самоорганизации - образования структур в термодинамических системах система образует структуру, т.е. определенным образом располагает свои энер- гозаряженные элементы, чтобы при минимуме запасенной (диссипироеанной) энергии уравновесить внешние возмущения. Как только внешние условия изменяются, система образует новую структуру (новый тип структуры, новый порядок). При снятии внешних возмущений система сбрасывает структуру, стремясь опять же к минимуму энергии. Чем больше значение I А стр I, тем совершенней структура, тем дальше система от равновесного состояния. [c.63]

В главе I мы рассмотрели закономерности формирования структур при пластической деформации металлов и показали, что при некоторой плотности дислокаций и при некотором значении степени деформации е в металле возможно образование новых границ типа межзе-ренных, но имеющих деформационное происхождение (см. рис. 1.4, 1.5). Образование новой границы фактически определяет переход в новое структурное состояние, а сама граница деформационного происхождения является новым структурным элементом. Появление границы связано с преобразованием упругой энергии, накопленной в металле во время пластической деформации за счет генерации дефектов кристаллического строения, в поверхностную энергию новой границы. [c.69]

Отличительными особенностями литья по выплавляемым моделям являются низкие теплопроводность и плотность материалов формы, и высокая начальная температура формы значительно снижает скорость отвода теплоты от залитого металла, что способствует улучшению за-полняемости полости формы малая интенсивность охлаждения расплава приводит к снижению скорости затвердевания отливок, укрупнению кристаллического строения, появлению в массивных узлах и в толстых стенках (толщиной 6. .. 8 мм) усадочных раковин и пористости повышенная температура формы способствует развитию на поверхности контакта отливка - форма физико-химических процессов, приводящих к изменению структуры поверхностного слоя отливки, появлению различных дефектов на ее поверхности. [c.181]

В книге рассмотрены современные представления о фазовых и структурных превращениях при нагреве стали и чугуна. Проанализировано влияние исходного состояния и условий нагрева на кинетику и морфологию образования аустенита, его строение и свойства. Рассмотрен механизм а -> -превращения с общих пози-Щ1Й о возникновении метастабильных состояний, развития релаксащюнных явлений и вторичных процессов при фазовых переходах. Особое внимание уделено роли дефектов кристаллического строения в образовании аустенита и их влиянию на формирующуюся структуру, размер зерна и свойства металла после термической обработки. [c.2]

При механических видах изнашивания металлических материалов основным первичным процессом, обусловливающим возникновение износа, является пластическая деформация поверхностных слоев материалов, приводящая к возникновению в поверхностных слоях большого количества дефектов кристаллического строения (точечных дефектов, дислокаций, дефектов упаковки, двойников), сильной фрагментации зерен, текстуриро-ванию металла, а также к образованию ультрамелкокристалли-ческой структуры с размером кристаллитов 0,01—1,0 мкм [20.36]. Накопление дефектов кристаллического строения и взаимодействие их между собой приводят к возникновению в поверхностном слое материалов многочисленных субмикро- и микротрещин, развитие которых, в конечном итоге, обусловливает отделение фрагментов материала — продуктов изнашивания (частиц износа). [c.390]

На первой стадии нагрева металла при сравнительно невысокой температуре начинаются изменения, связанные с дефектами кристаллического строения. При дальнейшем новышении температуры в некоторых металлах развивается вторая стадия возврата структуры металла. Чаще всего это бывает в металлах при нагреве после небольших деформаций или в процессе горячей деформации при пониженной температуре. При дальнейшем нагреве начинается процесс первичной рекристаллизации. Небольшое дальнейшее повышение температуры или увеличение времени пребывания при температуре начала рекристаллизации приводит к изменению структуры металла, когда металл приобретает высокую пластичность, а созданная наклепом повышенная прочность снижается. За первой стадией рекристаллизации следует вторая, при которой за счет диффузионных процессов происходит активный рост зерен. Процессы рекристаллизации имеют разностороннее зна- чение при формировании сварных соединений. При дуговой сварке процесс рекристаллизации влияет на строение и свойства сварного соединения. Термодефор- [c.7]

Приведенные связи обусловлены — внутренним трением в газогидродинамическом слое эти связи изучены наиболее полно [12, 112] Га — квазигидродинамическим (рубежным) режимом трения (нематического скольжения) [11 Г3 — скольжением в граничном слое [11 Г4 — текстурированием в тончайшем (100—400 А) поверхностном слое металла [51, 56] — упруго-колебательными процессами в подповерхностном слое [431 Гд—деформированием макроскопических поверхностных объемов [25, 26], называемых механической составляющей [59, 64] Г, — разрушением диффузионных связей [40, 47, 99, 103] (в работе [99] называются адгезионной составляющей) — взаимодействием молекулярных полей твердых фаз [1, 17, ПО] — поля Ван дер Ваальса и поля поверхности как дефекта кристаллического строения [1, 74, 86] Гя — механизмами разрушения — накопления повреждений и диспергирования вторичных структур [51 ] Тд — различными механизмами разрушения макроскопических объемов металла [64, 77, 99 [ Гю — внешней диссипацией энергии (возбуждением акустических колебаний среды, экзоэлектронной эмиссией и т. п.) [22, 39]. [c.95]

Различные авторы (Смекал, Звицкий, Орован и др.) предполагают существование различных типов мозаичной структуры в соответствии с представлением о признаках, определяющих тип структуры. Некоторые из авторов считают, что строение субструктуры соответствует теории роста кристаллов. Другие авторы полагают, что появление субструктуры связано с возннкновением и развитием пластических деформаций металла. Мозаичную структуру можно объяснить как неупорядоченное расположение участков более упорядоченной кристаллической рещетки. металла, или как систе.му расположения внутренних дефектов структуры, или как скопление микротрещин в металле. [c.141]

На рис. 112 показана субструктура описываемого типа в кристалле цинка, выращенном из расплавленного металла. Такие кристаллы отличаются более высоким сопротивлением деформации, так как границы х сз бзерен относительно стойки в условиях пластической дефорлгации. Мозаичная структура может быть связана с накоплением чужеродных атомов, трещин и других дефектов кристаллической рещетки металла. Однако строение ее в первую очередь зависит от распределения дислокаций в кристалле, даже в том случае, когда мозаичная структура наблюдается в отожженном металле до пластического деформирования при нормальной температуре. [c.143]

Если пластические деформации распределяются в объеме монокристаллического образца неравномерно и развиваются по сложному закону и если наличие внутренних дефектов оказывает влияние на строение кристаллической решетки металлов, то деформация зерен поликристаллов технических материалов происходит в еще более сложных условиях. В данном случае нeoбxoди ю прежде всего учитывать влияние границ зере г иа деформацию зерен и влияние различного наклона кристаллографических плоскостей в отдельных зернах по отношению к направлению действующих напряжений (рис. 130). Необходимо также учитывать такие факторы, как сложная структура и текстура поликристаллических материалов, различный химический состав зерен и различие в структуре материала в зонах вдоль границ и во внутренней части зерен. [c.168]

После охлаждения металла со скоростью Швоо-soo 0 до температуры ниже на 20 °С осуществлено термоциклирование в интервале температур бейнитного превращения аустенита (цикл 3). Число циклов изменяли от 1 до 3. Данный режим термического воздействия оказывает наиболее значительное влияние на структуру металла исследуемого участка ЗТВ сварного соединения. Резко повышается дисперсность карбидов и однородность их распределения, исчезают поля структурно-свободного феррита в структуре металла. Достигнутый результат является следствием интенсификации протекания ряда процессов. При охлаждении металла до температуры ниже Мн на 20 °С в результате сдвиговых процессов, сопутствующих мартенситному превращению, и вследствие различия объемов у- и а-фаз возникают значительные напряжения на межфазных границах и, как следствие, происходит фазовый наклеп остаточного аустенита и бейнитного феррита. Резко повышается плотность дефектов кристаллического строения, которые при последующем нагреве в область температур бейнитного превращения становятся дополнительными центрами зарождения этой структурной составляющей. Повышенная плотность дефектов дислокационного типа способствует увеличению интенсивности диффузии атомов углерода, легирующих элементов и способствует однородности их распределения в матрице. Одновременно протекают процессы отпуска мартенсита. Повторный цикл нагрева и охлаждения в данном интервале температур способствует накоплению указанных положительных изменений в структуре металла. Высокая степень однородности и дисперсности структуры достигается уже после двух циклов нагрева и охлаждения. [c.103]

Как известно, несовершенство упорядоченного расположения атомов в поликристаллических металлах и минералах оказывает влияние на скорость и поглощение акустических волн в этих материалах. Поскольку многие породы состоят из зерен, которые имеют очевидную кристаллическую структуру или, по крайней мере, химическое строение которых предполагает упорядоченность атомов, можно ожидать, что такие же эффект могут проявляться и при распространении сейсмических волн. Полный обзор исследования по этому вопросу и обсуждение наиболее важных идей было дано Мэйсоном (1976 г.). Главная идея заключается в том, что напряжения могут изменять положение дефектов в кристаллической решетке. Это изменяет связь деформации с напряжением в среде, увеличивая значения упругих модулей и добавляя к ним мнимую часть. Чтобы изменить положение дефекта, требуются как тепловая энергия, так и механическое напряжение. Тепловая энергия затрачивается на преодоление энергетического барьера, который смещается под воздействием напряжений. Согласно Мэйсону дефектом, который наиболее сильно влияет на скорость и поглощение волн, является дислокация, представляющая линейную область нарушенного порядка, удерживаемая на обоих концах некоторыми дефектными атомами. В одном слу тае сейсмические волны заставляют дислокацию колебаться подобно растянутой струне, излучая энергию при взаимодействии с тепловыми фоно-иами. Это явление обусловливает широкий максимум поглощения в мегагерцовом диапазоне частот. Более вероятно, что дислокации пересекают энергетический барьер и только частично находятся в области мини-чума потенциальной энергии. Каждая дислокация может содержать некоторое число узлов, при этом движение дислокации происходит в том случае, когда все узлы переходят через потенциальный барьер в соответствии с приложенным напряжением, Этот механизм ведет к независимости Q от частоты. Оба механизма дают значения Q, находящиеся в хорошем согласии с экспериментами на гранитах формации Уистерли и других породах, если использовать некоторые правдоподобные предположения о размере и плотности дислокаций. Результаты более поздних экспериментов [99] не удалось объяснить движением дислокаций в твердой фазе пород. В связи с этим была развита модель, базирующаяся на теории Герца для контактируюш,их сфер, в которой учитывается движение дислокаций на поверхности трещин. Искажения материала, наблюдаемые при деформациях, достигающих 10-, могут быть Объяснены наличием дислокаций, отрывающихся от концевых дефектных атомов. [c.141]

Таглм образом показано, что неравновесные точечные дефекты -вакансии и межузельные атомы являются главной причиной обргазова-ния ВН в электролитических осадках [43-44]. Превалирующий в структуре осадка тип дефекта кристаллического строения обусловлен свойствами металла и условиями электролиза и определяет знак ВН, Очевидно, что изменяя соотношение дефектов в осадке или уменьшая их концентрацию, можно регулировать ВН и получать малонапряженнне гальванопокрытия. [c.66]

МЕТАЛЛОФИЗИКА, в широком смысле раздел физики, изучающий строение и св-ва металлов. М.— составная часть физики твёрдого тела. Строение реальных металлов характеризуется наличием трёх структур разл. масштаба атомно-кристаллической, дефектной (см. Дефекты) и гетерофаз-ной (сплавы, ТВ. растворы). С этим связано существование трёх направлений М. микроскопич. теория металлов, исследование дефектов и их влияния на механич., электрич. и др. св-ва металлов (см. Пластичность), изучение фаз и гетерофазных металлич. материалов (часто именно этот раздел называют М.). Все три направления с разл. сторон решают общую проблему — установление связей физ. св-в металла с его строением и зависимости внутр. строения металлов от внеш. условий. [c.409]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...