ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Микромеханика и механохимия композиционных материалов из "Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов" Многие физические и коррозионные характеристики конструкционных материалов зависят от сегрегации в них примесей (В, С, 5 , Р, 5 и других элементов) в межкристаллитных зонах [147]. При относительно небольшом (а иногда и допустимом) содержании этих примесей сегрегация может привести к концентрированию их в определенных местах в количестве на несколько порядков выше, чем в объеме материала. Даже в аустенитных сталях, где не наблюдается равновесное гетерофаз-ное выделение фаз, сегрегация примесей является одной из причин межкристаллитной коррозии, хрупкости и коррозионного растрескивания. [c.137] Самопроизвольное обогашение границ зерен растворенными элементами определяют как равновесную сегрегацию. Одной из причин ее является упругое взаимодействие атомов с межзер-новой границей, являющейся двумерным дефектом в макрокристалле. Эта граница, как известно, характеризуется повышенным значением АС. Ширина ее составляет около 1—3 атомных расстояний, однако переходные межкристаллитные зоны с искаженной кристаллической решеткой имеют толщины, достигающие десятков и сотен нанометров. Сегрегация — это процесс, протекающий с уменьшением АО системы. Обычно чем ниже предел растворимости примеси, тем выше фактор обогащения (Р), т. е. отношения концентрации элемента на границах зерен к ее концентрации в объеме сплава. Установлено, что для двойного сплава железа, содержащего 2,2-10 % 8, 2% 5п и 3% 51, значения р равны соответственно Ю , 460 и 3. С помощью Оже-спектроскопии и измерения энергии межзерновых границ была установлена практически прямолинейная зависимость от равновесной растворимости в диапазоне 1—10 % (ат). Для В, 51, К, Р, Аи, N1, 5Ь, 5п, растворимых в Ре, N1 или Си, значения изменяются от 5 до 10 в указанном диапазоне. [c.137] Термодинамическое обоснование сегрегации возможно вследствие снижения энергии межзерновых границ с 900 до 600 кДж/м в железе при введении в него 5-10 Зо/о бора. Энергии связи атомов К, Р и С с атомами железа равны 0,7—0,9 эВ. [c.137] Важность выбора определенной концентрации сегрегируемого элемента можно проследить на примере коррозии многих видов аустенитных (Ре — Сг — N1) сплавов. В кипящих растворах НЫОзЧ-СгОз коррозия максимальна при Сз1 = 0,6—0,8% в 30 раз ниже при Сз1 = 0,05—0,1% и практически отсутствует при содержании примесей 4%- Максимальная скорость коррозии составляет 22 мг/(м -с). [c.138] Изучение сегрегации важно также вследствие отмеченного изменения антикоррозионных свойств в зависимости от предварительной термообработки и во времени. [c.138] Вернуться к основной статье