Конденсация - вакансия
Cтраница 4
 |
Идеализированный источник переползания Бардин - Херринга, в котором рассматривается переползание только. [46] |
Франка-Рида движение осуществляется в плоскости, содержащей вектор Бюргерса. Так как винтовые дислокации при переползании превращаются в геликоидальные, как было показано выше, только краевые дислокации могут действовать как источник посредстЕом расширения в плоскость переползания за счет сверхравновесных вакансий. Этот процесс схематично представлен на рис. 4, где лишняя полуплоскость той же дислокации удаляется за счет конденсации вакансий. [47]
Анализируя процесс старения, Маддин и Коттрелл пришли к выводу, что закалочное упрочнение происходит главным образом в результате закалочных напряжений. Практически упрочнение наблюдалось непосредственно после закалки, но явно выраженное упрочнение связывают с процессом старения. Эти исследования показывают, что закалочное упрочнение является результатом адсорбции избыточных вакансий на дислокациях или на вторичных дефектах, образующихся при конденсации вакансий, или на тех и других. [48]
В проведенной оценке предполагается, что силы связи между дислокациями и вакансиями распространяются на расстояние, большее межатомного. Действительно, взаимодействие может наблюдаться на нескольких атомных расстояниях и активационный объем может быть соответственно больше. Однако наблюдается эффект, приводящий к увеличению т, заключающийся в том, что концентрация вакансий вдоль дислокаций может быть больше, чем в объеме решетки, так как возможна конденсация вакансий на дислокациях во время закалки. Однако этот эффект не должен быть настолько большим, чтобы изменить порядок величины / о. При таком рассмотрении значение т должно быть незначительно при температурах выше 200 К, но оно может достигать 200 - 300 Г / мм2 при очень низких температурах. Хотя это очень грубый расчет, можно считать, чтр диспергированные моновакансии не могут вызывать заметного упрочнения, за исключением, конечно, случая с очень большой концентрацией вакансий или с очень высокой энергией связи. [49]
Это относится к тому времени, когда Кульман-Вильсдорф ( 12 ] рассмотрела конденсацию вакансий как физический процесс, связанный с происхождением дислокаций. Хотя связь конденсации вакансий с дислокационными петлями в настоящее время не является новой, исследования Кимуры, Маддина и Кульман-Вильсдорф явились первой попыткой объяснения сложной природы падения концентрации закаленных вакансий в результате их конденсации и установления соответствия между результатами закалочного упрочнения с результатами измерений электросопротивления. [50]
 |
Изотермы окисления железа при 1000 С. [51] |
При снижении концентрации примесей скорость окисления Ni уменьшается. При окислении Ni, так же как при окислении Fe, характерно образование пор на внутренней границе окалины. При Т 800 С ионы Ni2 диффундируют в Ni по границам зерен. Развитие сжшшкэдщх напряжений в N1O следствие конденсации вакансии Qiit) зыкает образование трещин, облегчающих проникновение кислорода к металлу. [52]
Другие анионы также могут проникать в оксид, в зависимости от их размера и заряда. Примеси этих анионов улучшают ионную проводимость и благоприятствуют росту оксида. В конечном счете оксид или разрушается из-за конденсации мигрирующих вакансий, или его катионы растворяются в электролите на границе раздела сред; в обоих случаях начинается питтинг. Предшествующий питтингообразованию индукционный период зависит от времени, которое требуется С1 - для проникновения через оксидную пленку. [53]
Скалывающее напряжение в, плоскости поперечного скольжения может действовать так, что сдвинет соединяющий сегмент против движения исходной дислокации. Если закрепление порогов по этим причина4м довольно сильно, то предел текучести будет опреде-ляться напряжением, необходимым для изгиба дислокации между точками закрепления. Это можно видеть из рис. 6, с, на котором винтовая дислокация закреплена сидячими дислокационными петлями. Таким образом, ожидается, что предел текучести сначала увеличивается, когда число порогов возрастает за счет конденсации вакансий, и уменьшается, когда пороги исчезают при ( последующей конденсации вакансий. [54]
Это явление уже обсуждалось выше и будет рассмотрено далее в других главах книги. Еще один эффект был обнаружен в тех композитных системах, где термодинамическая нестабильность вызывает диффузию через поверхность раздела. При этом часто наблюдается диффузионный небаланс, который приводит к образованию пустот по механизму Киркендалла Однако высокая концентрация несовершенств на поверхност раздела облегчает зародышеобразование при конденсации вакансий и ускоряет порообразование. На этом рисунке ясно видно зарождение пор вдоль исходного положения поверхности раздела. [55]
Выше предполагалось, что вакансии остаются без изменения после прохождения дислокации через кристалл. Это было бы не так, если бы температура при деформации была настолько большой, что имела бы место миграция вакансий вдоль дислокаций, или дислокация двигалась бы так медленно, что тащила бы за собой вакансии. В таких случаях моновакансии могли бы образовываться пороги на движущихся дислокациях ( если дислокации не являются растянутыми), причем в результате диффузии происходила бы конденсация вакансий в скопления вдоль дислокаций с образованием сверхпорогов в случае, когда дислокации растянуты. С этих позиций взаимодействие вакансий с дислокациями было впервые рассмотрено Коттреллом [79], Кульман-Вильсдорф, Маддином и Вильсдорфом [58], причем более детально Кульман-Вильсдорф и Вильсдорфом [80], которые создали подробную теорию вакансионно-дислокационного взаимодействия. [56]
Так, например, величина Uv изменяется при адсорбции газов, в том числе паров воды из атмосферы. Известно, что поверхностная энергия слюды в вакууме в 12 раз выше, чем на воздухе, и соответственно прочность образцов слюды при испытаниях в вакууме оказывается в 3 5 раза выше, чем при испытаниях на воздухе. Аналогичным образом адсорбция газов поверхностью микротрещин значительно понижает прочность стекла. По этой причине прочность стекла после нескольких месяцев хранения может уменьшиться до V2 или даже V3 первоначального значения, определенного непосредственно после изготовления. Это явление связано также с конденсацией вакансий у относительно крупных дефектов материала в условиях действия остаточных напряжений. [57]
В одновалентных металлах, в которых считают дислокации растянутыми, одна или несколько вакансий не могут образовать пороги, хотя дислокации и можно считать новыми. Конденсированные вакансии захлопываются и образуют сидячие дислока -, ционные петли при достижении критической величины концентрации вакансий. Часть петли сливается с неполными дислокациями. Будучи зависимой от ориентации той дислокации, на которой вакансия конденсируется, дислокационная реакция идет так, чтобы устранить дефект упаковки и образовать сверхпорог. На рис. 6 показана конечная конфигурация продуктов конденсации вакансий для трех типичных ориентации дислокаций. [58]
Страницы: 1 2 3 4