Cтраница 4
Размеры зерен колеблются от 1 до 100 мкм, таким образом, в 1 мм3 может быть до 1 млрд. зерен. Различная ориентировка зерен приводит к возникновению межзеренных границ - поверхностей, разделяющих соседние зерна. Межзеренные границы существенно влияют на свойства металлов, поскольку на них группируются различные дефекты строения. [46]
В мелких фракциях, когда зерно соразмерно с порошинкой, эти два понятия идентичны. В крупных фракциях, когда порошинка состоит из нескольких зерен, появляются внутричастич-ные межзеренные границы. [47]
Существование явления рекристаллизации, то есть изменения структуры, при аномально низких температурах - около 2 / 3 от температуры плавления - впервые описано при наблюдении процесса осаждения неорганических материалов - Со, Fe, Mn, оксидов Al, Ti, Cr из паровой фазы. Обнаружено [70], что это происходит внутри фрактально расположенных пор твердого сплава. Образующиеся в результате рекристаллизации области с упорядоченной кристаллической структурой ( кристаллиты) оказываются расположенными так же фрактально, как были расположены поры, а межзеренные границы не изменяют свой фрактальный характер. [48]
Обнаружено [54], что это происходит внутри фрактально расположенных пор твердого сплава. Образующиеся в результате рекристаллизации области с упорядоченной кристаллической структурой ( кристаллиты) оказываются расположенными так же фрактально, как были расположены поры, а межзеренные границы не изменяют свой фрактальный характер. [49]
Эффективное использование резервов заложенных в материалах свойств приобретает актуальнейшее значение на современном этапе. О величине таких резервов достаточно красноречиво свидетельствует, например, теоретическая оценка прочности твердых тел, в частности металлов. Такая большая разница между значениями теоретической и технической прочности обусловлена наличием в реальном материале различных дефектов: микроскопических - точечных ( вакансии, межузельные атомы, примесные атомы в твердых растворах), линейных ( дислокации), двухмерных ( поверхностные и двойниковые границы, дефекты упаковки, межзеренные границы в поликристалле) и макроскопических ( включения других фаз, поры, трещины и пр. [50]
Большая часть материала этой главы относится к деформированию монокристаллов. Наличие границ зерен в поликристаллических материалах вносит дополнительные ограничения на деформации, что сильно влияет на зависимость напряжений от деформаций этих материалов при деформировании. Однако качественно их поведение очень сходно с поведением монокристаллов. При низких температурах межзеренные границы поликристаллических металлов обычно прочнее самих зерен, и поэтому у большинства металлов при низких и нормальных температурах разрушение имеет транскристаллический характер. Другими словами, разрушение происходит по зернам, а не по границам между ними. При повышенных температурах межзеренные границы обычно слабее зерен. Разрушение при повышенных температурах имеет поэтому, как правило, межкристаллический характер. Иначе говоря, разрушение распространяется вдоль границ зерен. У поликристаллических неметаллов прочность межзеренных границ обычно ниже прочности зерен даже и при низких температурах. [51]
В процессе роста покрытий в их состав входят примесные компоненты, которые являются центрами стоков вакансий и вакансионных комплексов. В результате происходит гетерогенное зарождение пор, являющееся доминирующим в реальных покрытиях. Центрами гетерогенного зарождения пор могут быть не только примесные частицы, но и поры, микротрещины, дислокации. Поры и микротрещины являются наиболее мощными стоками для вакансий; за ними в порядке уменьшения соответствующей поверхностной энергии следуют межзеренные границы, малоугловые границы и границы между двойниками. [52]
Большая часть материала этой главы относится к деформированию монокристаллов. Наличие границ зерен в поликристаллических материалах вносит дополнительные ограничения на деформации, что сильно влияет на зависимость напряжений от деформаций этих материалов при деформировании. Однако качественно их поведение очень сходно с поведением монокристаллов. При низких температурах межзеренные границы поликристаллических металлов обычно прочнее самих зерен, и поэтому у большинства металлов при низких и нормальных температурах разрушение имеет транскристаллический характер. Другими словами, разрушение происходит по зернам, а не по границам между ними. При повышенных температурах межзеренные границы обычно слабее зерен. Разрушение при повышенных температурах имеет поэтому, как правило, межкристаллический характер. Иначе говоря, разрушение распространяется вдоль границ зерен. У поликристаллических неметаллов прочность межзеренных границ обычно ниже прочности зерен даже и при низких температурах. [53]