Закалка образование дислокаций

Согласно макроскопической теории образования дислокаций, возникновение дислокаций при росте кристаллов является не случайным актом, связанным с теми или иными ошибками роста, но необходимым следствием неравномерности распределения температур в растуш ем кристалле [4]. Температурные деформации лишь благодаря образованию дислокаций не приводят к возникновению термоупругих напряжений. Например, при закалке или охлаждении кристалла после отжига дислокации образуются не из-за обрыва растуш,их атомных плоскостей, а вследствие несовместности пластических деформаций. [c.168]

Образование дислокационных спиралей при низких пересыщениях может инициироваться микро- и макроскопическими примесями, например пылью. Джексон [23] отметил, что при обычном выращивании кристалла концентрация вакансий в нем недостаточна, чтобы инициировать зарождение дислокационных петель, петель частичных дислокаций или дискообразных скоплений вакансий. Однако при закалке кристалла от температур, близких к температурам плавления, возникает пересыщение вакансий, достаточное для зарождения дислокаций. Таким образом, если действует дислокационный механизм роста и используются незакаленные затравки, то дислокации не могут возникнуть путем агрегирования вакансий. В ряде случаев образование дислокаций инициируется растворимыми примесями. Заметим, однако, что плотность дислокаций в кристаллах, выращиваемых в тщательно контролируемых условиях, практически не зависит от концентрации в растворе растворимых примесей, в том числе при таких концентрациях последних, которые достаточны для возникновения концентрационного переохлаждения и даже ячеистой структуры (об образовании ячеистой структуры говорится в разд. 3.13). Возникновение дислокаций могут вызывать термические напряжения, но опять-таки известен рост кристаллов по дислокационному механизму даже при максимально низких температурных градиентах, так что, по-видимому, термические напряжения нельзя считать единственной причиной возникновения дислокаций. Методом исключения Джексон пришел к выводу, что в отсутствие других факторов дислокации зарождаются скорее всего на инородных частичках, например частицах пыли. Поскольку практически невозможно полностью избежать загрязнения пылью кристаллизационной среды, гомогенное зарождение при росте кристалла встречается, по-видимому, крайне редко, а в большинстве случаев преобладает гетерогенное зарождение на частицах пыли. [c.122]

И последнее замечание относительно закалки. Как показано выше, быстрое охлаждение (закалка) необходимо, чтобы заморозить высокотемпературные равновесия. С другой стороны, обнаружено, что если кристаллы охладить очень быстро, то они обязательно будут повреждены, поскольку термическое напряжение приводит к образованию дислокаций [69]. Так как дислокации могут влиять на физические свойства, то в любом практическом случае нужно попытаться выяснить, образуются ли дислокации и насколько они препятствуют измерениям. Если это влияние оказывается серьезным и его нельзя оценить количественно (что часто трудно сделать), то закалку проводить нельзя. В таком случае измерения должны проводиться при температуре приготовления. [c.341]

Уровень остаточных напряжений в результате закалки и последующего отпуска определяется, в основном, релаксационной способностью стали, во многом зависящей от концентрации в ней углерода. Содержание углерода в стали менее 0,1 %, недостаточное для полного закрепления дислокаций и образования карбидов, заметно поднимает температуру начала мартенситного превращения (до 380 °С и выше), вызывает минимальное изменение объема при мартенситном превращении, обеспечивает (при небольших количествах хрома, марганца и молибдена) высокую прокаливае- [c.249]

Акустико-эмиссионный метод основан на регистрации упругих волн, возникающих в результате акустической эмиссии (АЭ). Это явление состоит в образовании акустических волн при динамической внутренней локальной перестройке структуры материала ОК. Акустические (обычно УЗ) волны возникают в процессе появления и развития трещин в ОК 3 (рис. 2.9), а также при перестройке кристаллической структуры его материала (например, при мартенситном превращении гамма-железа в альфа-железо в процессе закалки), движении нарушений кристаллической структуры (дислокаций). При ударах, трении других тел о поверхность ОК [c.138]

При повышении температуры кристалла термодинамически равновесные концентрации точечных дефектов (вакансий и межузельных атомов) возрастают. Образование дефектов по Шоттки показывает, что в кристалле имеются некоторые источники вакансий. Наоборот, при понижении температуры часть дефектов исчезает на стоках. Природа этих источников и стоков выяснена сравнительно недавно. По-видимому, при этом важнейшую роль играют дефекты решетки высшего порядка — дислокации, границы зерен, микроскопические трещинки и т. п. Благодаря наличию подобных внутренних источников время установления термического равновесия в системе кристалл — точечные дефекты сравнительно слабо зависит от геометрических размеров кристалла. Однако при быстром охлаждении, например при закалке жидким азотом, точечные дефекты не всегда успевают уйти в стоки и как бы замораживаются в кристаллической решетке. Точечные дефекты в кристаллах могут [c.12]

Из существования предельной температуры стеклования и энергетического барьера образования кристаллических зародышей в жидкости (см. формулы (5.33) или (5.34)) следует возможность стеклования при закалке не только в веществах, удовлетворяющим правилам Захариасена, но и в других, таких как ионные соли или металлы. Металлические стекла обладают рядом интересных с практической точки зрения свойств так, из-за отсутствия дислокаций эти материалы обладают прочностью, близкой к максимальной теоретически возможной. [c.225]

С помощью специальной термообработки можно сделать так, что дислокации будут огибать частицы а2. При этом восстанавливается однородность скольжения [200], но сохраняется его планарный характер. Можно было бы ожидать, что перестаривание аг оказывает такое же влияние на поведение дислокаций. Действительно, в работе [202] сообщалось о повышении стойкости к КР при иерестаривании, однако последующие исследования не подтвердили эти наблюдения [192]. Таким образом, сохранение планарности скольжения (даже ири огибании дислокациями частиц аг) означает и сохранение восприимчивости к КР. Этот вывод подтверждается поведением высокоалюминиевых титановых сплавов, которые остаются склонными к КР после закалки, подавляющей образование аг, но не влияющей на характер скольжения [191]. При гетерогенном образовании аг, например в бинарных силавах Т1—5п (в частности, в Т з5п), восприимчивость к КР повышается в меньшей степени [203], но силавы, содержащие А1 + 5п, в которых происходит гомогенное образование Т1з (А1, 5п) [190], обладают плохой стойкостью к КР [188]. Термообработка некоторых других а-изоморфных снлавов, например, содержащих индий, может, по-видимому, подавлять образование аг и повышать стойкость к КР [192]. [c.98]

Фаза S имеет форму пластинки и зарождается предпочтительно на дислокациях, как и фаза в в сплаве системы А1—Си. Она по крайней мере частично не когерентна с матрицей и имеет приблизительный состав Ab uMg. Вызывает удивление, что до сих пор нет подходящей количественной оценки процессов, имеющих место во время стандартной термомеханической обработки такого широко применяемого сплава 2024. Упрощенное качественное описание термомеханической обработки этого силава можно представить следующим образом. При температуре нагрева перед закалкой большинство легирующих элементов переходит в твердый раствор. Однако марганцовистые соединения и другие интерметаллические частицы не растворяются. Эти частицы препятствуют движению границ зерен, способствуя образованию структуры с удлиненным зерном во время изготовления полуфабриката. Быстрое охлаждение с температуры под закалку приводит к пересыщению твердого раствора с почти равномерным распределением меди и магния в матрице. В этих условиях даже границы свободны от выделений, как показано на рис. 86. Если скорость охлаждения во время закалки меньше, чем 550 °С/с, то зарождение и рост фазы, обогащенной медью, может происходить по границам зерен с образованием при этом зон, обедненных медью, непосредственно прилегающих к границам зерен. [c.237]

Процессы образования или анигиляции вакансий могут протекать только на внешних или внутренних поверхностях, или на дислокациях только около этих протяженных дефектов концентрации вакансий могут быть близки к их равновесному значению. Вообще же между внутренней частью кристалла и его поверхностью устанавливается градиент концентрации вакансий. В структурно совершенных частях кристаллов элементарных или ионных веществ концентрация вакансий, появившаяся, например, при росте кристаллов или в результате длительной выдержки при высокой температуре, может достигать при охлаждении весьма значительных пересыщений. Приближение к равновесию в этом случае обеспечивается зарождением дислокационных петель или образованием больших скоплений вакансий (образование макроскопических пор). Хотя концентрация вакансий зависит от температуры, в материалах, находящихся при низких температурах, часто удается сохранить концентрации на много порядков выше равновесных значений при этих температурах. Состояния пересыщения кристалла вакансиями могут быть получены следующими способами быстрой закалкой материала, нагретого до высокой температуры, пластической деформацией, облучением быстрыми частицами. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология