Cimmerman (523120), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Двойнвкованне. В расщепленных днслокацнях дефекты упаковки огранвчены частнчнымн дислокациями; напрнмер а Ь= — (112> — г. ц. к. решетка. 6 В. Днслокацнн Ломер — Котрелла. Прн встрече двух двнжущнхся во взаимно пересекающнхся плоскостях расщепленных днслокацнй «головные» частичные днслокацнн вступают в реакцию друг с другом. Появляется Ч-образная дислокация Ломер — Котрелла. Г. Сидячие дислокации (Франка). Появляются прн захлопываннн ваканснонных дисков (рнс. 1.26). Такие дислокации не скользят: а Ь = — <111) — г. ц.
к. решетка. 3 Д. Узлы дислокаций. Образуются, когда дислокации с различными векторами Бюргерса встречаются друг с другом; устойчнвымн являются тройные узлы, для которых .сумма векторов Бюргерса встретнвшнхся дислокаций равна нулю. О наличии дислокаций в кристаллах можно суднть главным образом по результатам металлографнческого анализа (фигур травлення); просвечввающей электронной мнкроскопнн (наиболее достоверные сведения); рентгенографнческой днфракцнонной топографии; измерения электросопротнвлення; измерения плотности.
Примеры. распределение дислокаций в кремнии — см. рнс, 1.27 (Х15000) н днс- локацнй в нвлегярованной стронтельной стали — см. рнс. 1.28 (Х15000). Энергия дислокаций. Поле сдвиговых напряженвй вокруг винтовых дислокаций имеет круговую симметрию, в то время как вокруг краевых дислокаций создается несимметричное поле как сдвнговых, так н нормальных напряжений, опнбываемое обычно в полярных коордннатах. Энергия А~феког уполоуко Рвс. 1.ВЗ Рнс. 1.ЗЗ Рзс. 1ЛЗ Рзс.
1.31 винтовой дислокации Бс (за вычетом вклада энергии ядра дислокации» и. = (БЬЧЕ ) (г,(;» где б — модуль сдвига; Ь вЂ” вектор Бюргерса (3 10 —" см» гс — радиус ядра дислокации (гс~Ь). Половина всей энергии дислокаций еще сохраняется на расстоянии г, 10-с см, т. е. напряжения вокруг дислокаций дальнодействукзцие. Энергия дислокации пропорциональна Ь', поэтому в решетке устойчивы дислокации с наименьшим (возможным по геометрии решетки и условиям скольжения) вектором Вюргерса (состояние с наименьшей энергией).
Дислокации могут не находиться в термодинамическом равновесии — неустойчивые дислокации. 1.5.3. Двумерные, или нлоекие, дефекты решетки Плоские (двумерные) дефекты решетки имеют достаточную протяженность в двух направлениях. К двумерным (плоским) дефектам отнасятся1 а. Дефекты упаковки, б. Границы в кристаллах: межфазиые, высокоугловые границы зерен, средне- и малоугловые границы субзерен, границы двойников, границы областей упорядочения.
Дефекты улиновки. Нарушения последовательности застройки атомными плоскостями решетки некоторых участков в кристалле приводят к паявлени1а так называемых дефектов упаковни (рис. 1.29). Они возникают обычно в плотноупакованных кристаллах; ограничены дефекты упаковки частичными дислокациями. Гексагональная платноупакованная объемная решетка — 2-кратное повторение (0001) плосностей; г.ц.к. решетка — 3-кратное повторение плоскостей (111).
При возникновении дефектов упаковки появляется энергия дефектов упаковки у †энерг, аккумулированная в участке с нарушенной укладкой (застройкой) атомных плоскостей: ул — — 20 эрг см-з; у и — — 300 эрг см-з. Ангифазная граница, Возникает в упоря- доченных сплавах; энергия составляет около 100 эрг см-' (рис. 1.30, антифазная граница в г. ц. к, решетке). Границы зерен.
Поликристаллическое вещество состоит из большого числа зерен (кристаллитов) с различной ориентировкой. Граничные поверхности (границы зерен) представляют собой переходные зоны с нарушенным кристаллическим строением, Различают малоугловые границы субзерен и большеугловые границы зерен. А. Малоугловые границы субзерен (рис. 1.31). Простейшие из них построены из одноименных дислокаций, равномерно расположенных в плоскости границы. При краевых дислокациях в границы наклона, когда решетки двух кристаллитов наклонены друг к другу; при винтовых дислокациях — границы кручения, когда решетки Ряс.
1.эа Рвс. 1.32 Рнс. 1.За Ряс. 1.ЗЗ Ряс. 1.21 24 двух нристаллитов развернуты друг относительно друга. Угловые различия в ориентировке субзерен определяются расстоянием с( между дислокациямитшпа а апт. Б. Большеугловые границы зерен. Большеугловые границы являются сильно искаженными поверхностями раздела соседних объемов с различием в ориентировках ) 16 — 13' (рис. 1.32). Энергия границы со- ставляет обычна 300 эрг см-' и более. Особым случаем большеугловой границы с малыми искажениями строения являются границы двойников, энергия которых примерно соответствует половине энергии дефекта упановки. Поэтому двойникование цроисхадит у кристаллов с малой энергией дефектов упаковки (латунь, медь, аустенитная сталь) — рис. 1.33, г.ц,н. решетка. Межфазнмг границы. Эти границы разделяют фазы с различными структурами и составом. Возможны следующие случаи: а) когерентные межфазные границы— фазы имеют незначительна отличающиеся параметры решетки и хорошо сопряжены одна с другой при малых искажениях на границе (рис.
1.34); б) частично- или полукогереитные межфазиые границы — сопряжение фаз талька частичное; для полного сопрюкения необходимо ввести дислокации (рис. 1.33); в) некогерентные межфазные границы— фазы настолько различны по своему строению, что их сопряжение невозможно; отсутствует общее размещение атомов на цоверхности раздела (например, большеуглоаые границы зерен); для сопряжения требуются переходная решетка и зернограничные дислокации — рис. 1.36. Увеличение энергии собственно межфазной границы в от рис. 1.34 к рис. 1.36. $.5.4. Иллвстращйя всех перечислеипых выше дефектов структуры Примером может служить железо 16)— см. рис.
1.37. Следует упомянуть еще о существовании трехмерных дефектов решетки, наблюдаемых, в частности, при скоплении точечных дефектов. Мо Н м Н Огагранаца, ларагпданная досоонацаямо э(е(ренат уоанодна Еданинноя гэгояонацая О Рго ГЕ й(гр Агоом элеманога занащеная ° Аглая зоеманога ангдремия ( С,'и',В,Н,О ) Рпе 1.3Г. Дефеатм строе. ппп Врпоталла 1. Измеряют такие свойства, которые меняются дискретно при фазовых превращениях в твердом состоянии или при переходах из жидкого в твердое состояние.
2. Применяют главным образом термический анализ. Изучают кривые охлаждения (или нагрева) металла или сплава в ункции температуры. При превращении изменении фазового состава) термические эффекты отмечаются по площадкам и точкам перегиба на диаграмме температура— время. Кривые охлаждения (нагрева) выглядят по-разному вследствие термического .гистерезиса (рис.
1.39 и 1.40). 3. Название линий на диаграмме состав †' температура. Кривая ликвидуса — граница между гомогенной областью жидкого (расплавленного) состояния и гетерогенной двухфазной областью (жидкое+твердое состояние) . Можно определить температурную зависимость соотношения между смесью фаз и жидкостью, находящимися в равновесии, а также состав фаз. Кривая солидуса — граница между двухфазной (жидкая+твердая) областью и твердой фазой. Можно определить температурную зависимость соотношения между жидкостью и твердой фазой, находшцимися в равновесии„а также состав фаз (рис. 1.41 и 1.42).
Аы Ф777 7~ 7раноца зерно Вонаноая 4.3. СХЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ Состояние, промежуточное между состоянием реального кристаллического твердого тела и аморфного твердого тела. ?1ри особых условиях охлаждения (с большими скоростями) не происходит кристаллизации, и расплав переходит в переохлажденную жидкость, имеющую твердое агрегатное состояние. Стеклообразное состояние мета- стабильно по сравнению с твердым кристаллическим состояниеы и переохлажденной жидкостью (рис. 138) .
Рпс. Пэз. Дпаграмма пзмепевпл агрегатпьж состоаппа дла томогеппого аеществат 7 — лереохлаждеппаа жплксста; 3 — раевлав; 3 — стеклообраапсе состопппе; 4 — крпсталлпческое состопппе $.7. ДИАХРАММЫ СОСХОЯНИЯ, ДИАРРАММЫ СОСТА — ТЕВШЕРАТУРА Диаграммы состояния описывают гетеро- генное равновесие фаз. Этн диаграммы не охватывают метастабильных или нестабильных промежуточных состояний.
1.7Л. Основные положения Поагроение диаграмм состояния 7;Р 160Р 1100 Рис. 1.40. Перенос точек перегиба кривых Т вЂ” 1. полученных с помощью термическою анализа. иа диаграмму температура — ковцеитрация (пример даи для сплавов с иеограиичевиоа растворимостью): 1, 4 — температура затвердеваиия чистых металлов А и В; 2, 3 — сплавы системы А и В РРО 70Р РРРРР ~ Рис. 1.39. Кривая охлаждения чистого желева [31 'Т 71 1РОТ 6 100%А Рис. 1Л!. Состав Ваз в зависвмости от температуры: 1 — состав расплава прв Тк 2 — состав затвердевших иристаллов при Тп 3 — состав жидкокристаллического сплава Р при Т, 7 100% В Рис. 1.42. Количественное соотвошеиие фав прв Т совы.
Отрезки колод ш и л. Правило рычага: 3 л К.ш; 3: К ш:и, где 3 — количество расплава; К вЂ” количество затвердевших кристаллов Лвойнал диаграмма состояния системы для случая полной нерасгворимосги компонгнтов в твердом состоянии, образования ввтектики и полной растворимости компонентов в ясидком состоянии (рис. 1.48). В равновесии находятся три фазы (Г =0). Звтеитику характеризуют следующие параметры: а) система (рис. 1.44); б) эвтектическая точка; в системе один компонент понижает температуру плавления другого, тогда Т, — минимальная температура и есть эвтектическая точка; Ркс, 1Ав 26 1.7.2. 'Гины двойных диаграмм ооотояния Т,ниН А 6,% — В Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
