Энергия дефекта

Уравнение (74) получено в предположении, что в единице объема N дислокаций распределены равномерно. Современные теории деформационного упрочнения [40] исходят из того факта, что дислокации образуют плоские скопления из п копланарных дислокаций, заторможенных барьерами в плоскостях скольжения, в результате чего увеличивается напряжение течения. Особенно характерно образование плоских скоплений для металлов с малой энергией дефекта упаковки (нержавеющая сталь, а-латунь), где затруднено поперечное скольжение и такие скопления возникают у границ. Взаимодействие дислокаций в скоплении приводит к увеличению энергии каждой из них, пропорциональному числу дислокаций п в скоплении (после отжига вследствие образования границ субзерен из дислокаций происходит, наоборот, значительное снижение энергии) [31]. [c.48]

Рис. 16. Корреляция времени до разрушения х и энергии дефектов упаковки ЭДУ (с поправочным множителем 2,3) для аустенитных нержавеющих сталей [78]

Рис. 14. Коореляция уменьшения относительного сужения 1]) с энергией дефектов упаковки ЭДУ [39. 72. 74, 83] залитые точки —данные для азотсодержащих сталей, рассматриваемых в тексте

В акустико-эмиссионном методе контроля в отличие от других методов неразрушающего контроля рассматривается энергия исследуемого объекта и излучение этой энергии дефектами. Событие имеет вид волны напряжения, распространяющейся со скоростью звука в материале из места разрыва в разные стороны по конструкции, где по пути происходит рассеивание и затухание волны за счет внутреннего трения и многократных отражений от стенок конструкции. [c.52]

Следовательно, при Т > у термодинамически выгодна смесь множества конформационных состояний, т. е. третичная структура подобна жидкости. Для возникновения кристаллоподобной структуры необходимо условие Т С. у. Но и в этом случае в системе могут происходить локальные нарушения порядка, изменяющие энтропию на й 1п с, где с — концентрация локальных дефектов. В глобуле дефекты связаны с топологическими изменениями, с изменениями конформации в целом. Характерная энергия дефекта Е может быть существенно различной в зависимости от того, находится ли дефект в глубине глобулы ( [) или на ее поверхности (Еа)- Внутри глобулы минимальная концентрация дефектов пропорциональна Л - , а на поверхности — Л 2/з Поэтому объемные и поверхностные топологические нарушения изменяют свободную энергию соответственно на величины Е[ — кТ п N и Еа — гкТ 1п N. Отсюда следует, что требование устойчивости относительно локальных нарушений имеет вид [c.241]

Следует указать, что никель, обладающий высокой энергией дефектов упаковки и поэтому облегченным поперечным скольжением дислокаций при деформации, не образует плоских скоплений дислокаций и поэтому не может считаться подходящим объектом для изучения закономерностей механохимического поведения деформируемого металла в смысле влияния степени деформации на его электрохимические свойства. В то же время, ячеистую субструктуру слабо взаимодействующих дислокаций в никеле можно было бы использовать для изучения адсорбционной и пассивационной способности дислокационных центров , не осложненной их взаимодействием. Однако монотонная зависимость адсорбционных и электрохимических свойств пассивной поверхности от плотности дислокаций (и степени деформации) может искажаться механическими нарушениями пассивирующего слоя в местах выхода линий и полос скольжения, плотность и топография, которых зависят от стадий кривой упрочнения. [c.73]

Хром. Данные о его влиянии на КР аустенитных коррозионно-стойких сталей противоречивы. По-видимому, это связано с тем, что увеличение содержания хрома приводит, с одной стороны, к улучшению пассивирующих свойств, а следовательно, к повышению стойкости к КР, с другой — к повышению электрохимической активности сталей, а также к снижению энергии дефектов упаковки к плоскостному расположению дислокаций, способствующим более быстрому возникновению и развитию трещин КР. [c.72]

Обсуждение механизмов влияния никеля и хрома будет проведено ниже, здесь важно отметить одну интересную особенность. Оказывается, что описанное выше поведение никеля и хрома коррелирует с величиной энергии дефектов упаковки (ЭДУ) аустенита. На рис. 12 показана диаграмма, построенная в работе [73] на основе анализа многочисленных данных о зависимости ЭДУ от состава сплава (и дополненная некоторыми более поздними результатами, например, [74]) . Очевидно наличие на диаграмме минимума ЭДУ, соответствующего содержанию —18% Сг. Проведено много исследований влияния легирующих добавок в этой области, позволяющих минимизировать ЭДУ в различных сериях сплавов, ио такие результаты не обладают большой общностью. Важность [c.67]

Мы полагаем, что наиболее поразительной закономерностью поведения различных систем сплавов является общность эффектов, связанных с характером скольжения. Планарное скольжение может вызываться рядом факторов, включая уменьшение энергии дефектов упаковки, понижение температуры, ближний и дальний порядок, образование кластеров и разрезание выделение дислокациями. Все эти факторы отмечались в разных местах данной главы и в предшествующих обзорах. Хотя корреляция планарного скольжения с КР и водородным охрупчиванием наиболее полно и подробно исследована для аустенитных нержавеющих сталей, она применима и в случае других аустенитных сплавов, алюминиевых сплавов, титановых а- и р-сплавов, а возможно, и в никелевых сплавах. Очевидным исключением служит семейство ферритных и мартенситных сталей, однако в этом случае число работ, в которых исследован характер скольжения, относительно невелико. Ниже обсудим возможность того, что в подобных сплавах тип скольжения не имеет большого значения, но предстоящие исследования этих материалов все же должны включать определение типа скольжения, например, с помощью сравнительно простой методики линии скольжения [201]. Это позволит установить, распространяется ли отмеченная корреляция на о. ц. к. стали. Часто высказываемое мнение о том, что в железе (и, как следствие, в стали) скольжение всегда носит сильно непланарный характер,— ошибочно. Например, понижение температуры делает скольжение в чистом железе заметно более планарным и [c.120]

Планарность скольжения может быть усилена за счет любого фактора, затрудняющего поперечное дислокационное соскальзывание, или удерживающего скольжение в тех плоскостях, где оно зародилось. Это означает, что характер скольжения могуг определять не только связанная с составом величина энергии дефектов упаковки, или же такие микроструктурные факторы, как упорядочение, образование кластеров и выделение когерентных, частиц, роль которых уже была показана выше. Многие другие (хотя, конечно же, не все) металлургические факторы, рассмотренные в данной главе, тоже могут быть отнесены к числу влия ющих на тип скольжения. Следует также отметить, что некоторые случаи, которые могут показаться исключением, в действительности лишь подтверждают общую картину. Например, измельчение зерна может, по крайней мере отчасти, влиять на скольжение материала, так как ири этом большая часть объема образца должна быть деформирована путем многократного соскальзывания при малых деформациях [304], а как мы покажем, малость деформации во многих случаях имеет критическое значение. [c.127]

Н] [314] и удерживает дислокации от поперечного соскальзывания вокруг малых частиц и от выхода. Что касается пределов, в которых характер скольжения зависит от величины энергии дефектов упаковки (ЭДУ) то на рис. 12 показана область составов нержавеющих сталей, при которых ЭДУ велика п, следовательно, склонность к водородному охрупчиванию должна быть мала. Например, сталь 310 (см. табл. 3) имеет высокую ЭДУ и, как правило, испытывает низкие (или нулевые) потери пластичности при экспозиции в водороде [278]. Однако при повышенном содержании водорода [337] или при испытаниях в условиях низких температур [84, 337], то есть при усилении планарности скольжения, для стали 310 также наблюдается увеличение потерь пластичности. Этот пример еще раз подтверждает, что ЭДУ является лишь одной из переменных, влияющих на планарность скольжения. Однако если рассматривать именно ее влияние, то из рис. 14 п 16 видно, что заметные потери пластичности возникают при уменьшении ЭДУ примерно до 40 мДж/м , как в нержавеющей стали 309 5 [74]. Рассматриваемая корреляция согласуется и с тем, что при низких уровнях ЭДУ в испытаниях на КР наблюдается, в основном, транскристаллитное растрескивание [78]. [c.140]

Известно, что в металлах с ГЦК решеткой наблюдаются три типа текстур холодной прокатки в зависимости от величины энергии дефекта упаковки. К ним относятся текстура чистого металла, текстура промежуточного типа и текстура сплава [244-247]. [c.148]

Наиболее устойчивым является состояние, соответствующее идеально правильному кристаллу [239]. Такой кристалл обладает минимальными энтропией и свободной энергией. Дефекты структуры уменьшают устойчивость кристалла, поскольку они приводят к возрастанию энтропии и свободной энергии. Вещества с более дефектными кристаллами проявляют более высокую химическую активность. Смесь дефектных кристаллов характеризуется более высокой активностью, чем [c.72]

Конечно, с увеличением числа звеньев, участвующих в образовании петли, энергия дефекта должна понижаться, поскольку для более гибкой (более длинной) петли легко получить любое относительное положение двух соседних участков макромолекулы. Действительно, расчеты, проведенные в [228], доказали это. [c.82]

ЭНЕРГИЯ ДЕФЕКТОВ УПАКОВКИ [c.231]

Атом- ный номер Элемент Кристаллическая модификация Энергия дефекта упаковки, эрг см Примечание Литература [c.231]

Чем же объяснить уменьшение массы при образовании атомных ядер Как уже неоднократно упоминалось, из теории относительности вытекает связь ме-жд массой и энергией, выражаемая уравнением Эйнштейна Е = тпс . Из этого уравнения следует, что каждому изменению массы должно отвечать и соответствующее изменение энергии. Если при образовании атомных ядер происходит заметное уменьшение массы, это значит, что одновременно выделяется огромное количество энергии. Дефект массы при образовании ядра атома гелия составляет 0,03 а. е. м., а при образовании 1 моля атомов гелия — 0,03 г. Согласно уравнению Эйнштейна, это соответствует выделению 2,7 10 Дж энергии. Чтобы составить себе представление о колоссальной величине этой энергии, достаточно указать, что она примерно равна той энергии, которую может дать в течение часа электростанция, равная по мощности Днепрогэсу. [c.90]

После испытания на трение скольжения хромистой стали (157о Сг), легированной Мо, Mo+W и Mn-bNi-f u, в поверхностных слоях происходят превращения у- а и а- , измельчение блоков, увеличение плотности дислокаций и др. Степень и характер изменения структурных превращений по глубине слоя зависят от природы легирования аустенита. Для повышения износостойкости сталей такого типа целесообразно легирование аустенитообразующнми элементами (особенно марганцем, понижающим энергию дефекта упаковки), а также сильными карбидообразующими элементами (W, Мо), измельчающими структуру и препятствующими развитию рекристаллизации в наклепанном аустените [10]. Можно считать установленным, что если в процессе работы не происходит превращения остаточного аустенита в высокопрочный мартенсит, то в условиях абразивного износа он значительно легче срезается и уносится абразивными частицами. [c.24]

В таком состоянии отмечается низкая энергия дефектов упаковки 188], что способствует копланарному располодачию дислокаций. [c.106]

В таком состоянии отмечается низкая энергия дефектов упаковки [96],1 что способствует , сопланарному расположению дислокаций. / [c.107]

Сплавы Ni—Сг обладают высокой стойкостью к окислению и общей коррозии, особенно при содержании Сг менее 20%. В то же время в присутствии водорода характер разрушения бинарного сплава Ni—20% Сг изменяется от вязкого к межкристаллитному и наблюдается существенная потеря пластичности [109, 259, 260]. Энергия дефектов упаковки (ЭДУ) в этом сплаве значительно меньше чем в Ni [259, 261], что свидетельствует, возможно, о более планарном скольжении. К числу промыщленных сплавов, близких к Ni—20% Сг, относятся Инконель 625 и Инконель 600 (последний имеет более высокую ЭДУ, что объясняется пониженным содержанием Сг и присутствием значительного количества Fe). Оба сплава обладают высокой стойкостью к КР в хлоридных растворах при температурах ниже 375 К [262], но при более высоких температурах растрескивание все же происходит [241, 262— 264]. Сплав Инконель 600, кроме того, сравнительно восприимчив к растрескиванию во фторидных средах [241], а также в политио-новой кислоте (НгЗ Ое, где х=3, 4 или 5) и других сульфид-со-держащих средах [241, 262]. Однако следует отметить, что в одном из обзоров [241] разрушение этого сплава в политионовой кислоте было классифицировано как стимулированная напряжением межкристаллитная коррозия , а не как обычное коррозионное растрескивание. [c.111]

Таким образом, во всех исследованных металлах, подвергнутых интенсивной деформации, при нагреве наблюдали близкую по характеру эволюцию наноструктур. Типичньил является развитие процессов возврата, связанное с перераспределением и аннигиляцией дислокаций на границах и в теле зерен. Имеют место также рекристаллизационные процессы, приводящие к росту зерен, однако последовательность этих процессов определяется химическим составом и природой металла (энергией дефектов упаковки, типом кристаллической решетки), а также условиями интенсивной пластической деформации, которые определяют характер исходных наноструктур. Здесь в каждом случае требуются конкретные исследования. Важным также является установление процесса, контролирующего эволюцию структуры при нагреве. В работах [12, 140] предполагается, что этим процессом могут быть структурные перестройки на неравновесных границах зерен и скорость этого процесса контролирует возврат структуры и начало рекристаллизации. Однако выяснение этого вопроса требует дальнейших исследований. [c.136]

Уравнение (4.7) записано для простой кубической решетки без учета механическрЕк напряжений. В случае, если дилатационные энергии дефекта и иона примеси имеют разные знаки, то между ними, вследствие упругого взаимодействия, будет иметь место притяжение. Если обозначить Гуд — радиус упругого взаимодействия, Vi (t) — объем цилиндра радиусом г по направлению движения дефекта, то получим [c.78]

Факторы, влияющие на пластическую деформацию, в той или иной степени сказываются и на параметрах АЭ. У ГЦК-металлов, деформация которых осуществляется в основном скольжением, наблюдается непрерывная АЭ. У металлов с ГПУ (2п, Mg и др.) и более сложной (8п) решеткой регистрируется АЭ дискретного типа. Это обусловлено склонностью данных металлов к двойнико-ванию. Для металлов с ОЦК решеткой дискретность связана с их высокой энергией дефекта упаковки. [c.304]

Ц2] (111)л, который затем превращается в мартенсит посредством деформации Курдюмова — Закса. Этот механизм отличается от обычного механизма [222, 223], в котором аккомодация решеток осуществляется за счет двойникования аустенита по системе [1I0] (ИО)л) который далее превращается в мартенсит путем деформации Бейна. Двойникование по системе [112] (111)а представляется естественным для ГЦК решетки, особенно для тех случаев, когда в ней имеют место низкие значения энергий дефектов упаковки. Последнее как раз реализуется в аустените марганцевых сталей. [c.357]

В работе [228] были проведены энергетические оценки дефектов в полиэтилене, которые можно рассматривать и как оценки энергии петли. Расчет конформационной энергии петли проводился с учетом всех парных взаимодействий С... С, С.. . Н и Н.. . Н с потенциалами работы [232]. Энергия дефекта оценивалась как разность энергий нерегулярной структуры, которая определялась минимизацией потенциальной функции,, и энергии соответствующего плоского сегмента. Оказалось, что дефекты складкообразования в плоскости (100), т. е. по оси Ь, энергетически более выгодны, чем дефекты в каких-либо других направлениях. Расчет показал, что для петли, состоящей из 7 групп СНз (первая и седьмая группы фиксировались в принятых кристаллографических положениях, соответствующих Ь-складыванию — рис. 30а, или диагональному складыванию — рис. 306), дефект диагонального складывания проигрывает 2,3 ккал1моль дефекту Ь-складывания. [c.82]

Атом- ный номер Элемент Кристаллическая модификапия. Энергия дефект упаковки, врг/см Примечание Литератур [c.235]

Измерение П. н. методом нулевой ползучести сводится к определению величины деформации тонкой проволоки или фольги (при т-ре 0,8 -н ч- 0,9 ГJJJJ) под действием различных нагрузок. П. и. металлов определяют методом автоэлектронной эмиссии, кристаллов — методом измерения энергии дефектов упаковки и др. П. п. расплавов определяют теми жо методами, что и поверхностную энергию материалов при высокой т-ре. Лит. Поверхностные явления в распла-нах и возникающих из них твердых фазах. Нальчик, 1965 Поверхностные явления в расплавах. К., 1968 Адам Н. К. Физика и химия поверхностей. Пер, с англ. М.—Л., 1947. А. Н. Тынный. [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология