Размер - блок - мозаика
Cтраница 3
Искажения или несовершенства решетки обычно располагаются вблизи плоскостей сдвига, возникающих при деформировании металла. Об этом свидетельствует ослабление отношения интегральных мощностей интерференционных линий на рентгенограммах образцов сталей 25 и 12Х18Н9Т после испытания. Размеры блоков структурной мозаики и угол их дезориентировки изменяются в зависимости от продолжительности микроударного воздействия. Наиболее интенсивно блоки измельчаются в самом начале испытания. [31]
В процессе длительных испытаний на трение структурные изменения происходят в основном в самых тонких поверхностных слоях металла толщиной менее 1 мкм, а ширина интерференционных линий изменяется немонотонно. В слоях толщиной доли микрометра ширина линии резко снижается, тогда как на большей глубине ее значение остается высоким. Эффект уменьшения ширины связан с изменением размера когерентно-рассеивающих блоков мозаики, средний размер которых становится значительно больше ( в 4 раза), чемув начале испытания, и приближается к значению размера блока в объеме материала. Наличие на поверхности образцов кристаллитов ( размером 0 1 мкм и более), а также отсутствие предпочтительных ориентации ( текстурирования металла) указывает на рекристаллизационные процессы в тонком поверхностном слое. Увеличение размера блоков не сопровождается уменьшением микроискажений - неоднородность периода решетки остается на том же уровне, что и в начале испытания. Высокий уровень микроискажений свидетельствует о глубоких субмикрообъемных изменениях в металлическом состоянии в результате быстрой закалки при выходе зоны из контакта. Тот факт, что максимальные структурные искажения при трении со временем смещаются в более глубокие слои, свидетельствует об увеличении толщины пленки в зоне взаимодействия твердых тел. Причем в начальный период трения толщина ее столь мала, что она не фиксируется рентгенографически. Плотность дислокаций в поверхностных слоях достигает определенного предельного ( для данных условий трения) значения, после чего происходит их разрядка, и на рентгенограммах фиксируется уменьшение ширины интерференционных линий. Слои, лежащие под образовавшейся пленкой, обладают высокой плотностью дислокаций ( около 1016 м а), упрочняя подложку. [32]
Максимальное значение ширины линии соответствует подповерхностным слоям металла, резко падая к поверхности. Ширина линий, а следовательно, и плотность дислокаций максимальны не на самой поверхности, а в более глубоком подповерхностном слое металла. Характерно, что наибольшее уменьшение физической ширины линий зафиксировано для кристаллографических плоскостей с малой суммой индексов ( 200), что указывает на связь изменения физической ширины с размером когерентно-рассеивающих блоков мозаики. Кроме того, на рентгенограммах тонких поверхностных слоев появляются отдельные точки на сплошных дугах интерференционных колец, указывающие на образование кристаллитов относите-тельно больших размеров. [34]
Ьугаем) коыроль образующихся при переменном деформировачш: усталостных повреждений материала в виде микродеформаций кристаллической решетки металла Ad / d, если принять ее в качестве кинетического параметра, характеризующего усталостный процесс. Этот параметр обладает высокой чувствительностью к изменению характера распределения и концентрации дефектов кристаллического строения металлов ( дислокации, смещенные атомы и вакансии, примесные атомы, дефекты упаковки) и является мерой упругой энергии искажений кристалла ( запасенной энергии) в процессе переменного деформирования. В связи с тем, что величина микродеформаций Ad / d определяется с помощью расчета рентгенограмм материалов посредством специальных математических методов ( гармонический анализ, аппроксимация, регуляризация и др.), позволяющих с высокой точностью разделять влияние на физическое расширение дифракционных линий собственно микродеформаций и размеров блоков мозаики, появляется возможность однозначной оценки уровня запасенной энергии кристаллической решетки металла. [35]
Таким образом, рентгеновские данные указывают на существенные структурные изменения в ходе интенсивной механической обработки для обоих пероксидов. При этом анализ экспериментальных данных показывает на сходное поведение структурных характеристик ВаО2 и СаО2 в процессе обработки. Для обоих пероксидов в процессе механической обработки обнаружено появление существенных микродеформаций, которые на определенном этапе приводят к скачку в значениях параметров элементарной ячейки. Размеры блоков мозаики в процессе обработки ВаО2 и СаО2 не изменяются. Энергия механического удара в этом случае расходуется, в основном, на генерацию точечных дефектов. В результате, сразу же после первой обработки, в обоих веществах появляются микродеформации ( рис. 6), существенный их уровень поддерживается на протяжении всего процесса механической обработки. [36]
Экспериментально установлено, что ударные воздействия вызывают существенные структурные изменения в кристаллах. Эти изменения одинаковы для одного типа кристаллов и отличны для веществ с разным типом химической связи. Для ионных кристаллов - хлоридов натрия и калия обнаружены осцилляции величин микродеформаций, а также дробление и слияние блоков в процессе механической обработки. Для кремния выявлен блочный тип уширения линий, а уменьшение и увеличение размера блока, на отдельных этапах механической обработки, свидетельствует о процессах дробления и спонтанной рекристаллизации. Для пероксидов бария и кальция обнаружена неизменность размеров блоков мозаики в процессе механической обработки, ударные воздействия в этих случаях приводят к появлению существенных микродеформаций. Для всех кристаллов отжиг и хранение при комнатной температуре в течение 1-го года приводит к полному устранению микродеформаций. [37]
Страницы: 1 2 3