Межкристаллитные границы

Cтраница 1

Межкристаллитные границы трактуются в настоящее время как переходные зоны, посредством которых смежные кристаллы соединяются в единое поликристаллическое тело. [1]

Таким образом, несоразмерные межкристаллитные границы могут быть представлены как фрактальные объекты, обладающие сложной иерархической структурой. [2]

Примесные химические дефекты замещения в закиси никеля. [3]

Очень распространенный и важный тип дефектов представляют межкристаллитные границы внутри кристаллов и на их поверхностях. У ферроэлектрических и ферромагнитных материалов к этому могут добавляться границы между доменами. [4]

В зависимости от типа сплава, технологии производства и характера примесей межкристаллитные границы более или менее отличаются от внутренней части зерен как составом, так и гетерогенной структурой с высокой степенью дисперсности. Эти особенности межкристаллитных границ уже сами по себе меняют условия протекания коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция может иметь как положительное, так и отрицательное значение ( но часто решающее) для возникновения склонности к межкристаллитной коррозии. Межкристаллитная внутренняя адсорбция углерода по границам зерен нержавеющей стали ведет к быстрому выделению карбидов хрома при нагреве в области критических температур, и этим обедняет границы зерен хромом ( см. гл. Однако существуют примеси, которые также адсорбируются на границах зерен, но при этом исключают неблагоприятное влияние углерода. Принципиально можно уменьшить склонность к межкристаллитной коррозии прибавлением таких примесей, которые уже при относительно малом их содержании в сплаве существенно повышают коррозионную стойкость или способность к пассивации. Тот факт, что поверхности излома и карбиды Ме23С6, выпадающие по границам зерен легированной молибденом стали, обогащены этим элементом [6], подтверждает приведенное выше высказывание и позволяет объяснить благоприятное влияние молибдена на снижение склонности нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии. Кроме углерода, существуют еще другие примеси, которые своей внутренней адсорбцией на границах кристаллов ускоряют межкристаллитную коррозию. Этим примесям ( например, никелю) должно быть уделено особое внимание. [5]

При нагревании стали до очень высокой температуры ( 1300 - 1400 С) в зоне, непосредственно прилегающей к шву, значительно повышается растворимость карбидов титана и ниобия: весь углерод переходит в твердый раствор и после охлаждения до 800 - 550 С весь карбид хрома переходит на межкристаллитные границы и содержание хрома в межкри-сталлитной зоне снижается. [6]

Как следует из положений термодинамики, атомы углерода ( образующие твердый раствор внедрения) должны обогащать межзеренную границу аустенита. Поскольку межкристаллитные границы обогащены атомами углерода, следовательно, в межкристаллитных прослойках существуют более благоприятные условия для возникновения флуктуации концентраций углерода, играющего, как отмечалось, важную роль в перлитном превращении. [7]

Эти представления позволяют, например, i понять, почему спеканием чистого поликристаллического оксида ит - трия нельзя получить прозрачную керамику ни при каких условиях нагрева. Поры, межкристаллитные границы и дислокации являются тем источником увеличения энтропии, который обеспечивает минимальное значение энергии Гиббса. Получить прозрачную керамику на основе Y2O3 удалось, легируя последний оксидом циркония ( IV), тем самым создав структуру с высокой концентрацией точечных дефектов, являющихся источником беспорядка. [8]

Схема всего процесса внутренней адсорбции, с которой связано появление склонности к межкристаллитной коррозии, может быть представлена следующим образом. После выдержки сплава при высокой температуре, когда межкристаллитные границы обогащаются какой-либо примесью, следует относительно быстрое охлаждение, препятствующее обратной диффузии примесей из области границ в зерна. Благодаря этому по границам зерен создается значительно большее пересыщение твердого раствора, чем в самом зерне. Из пересыщенного раствора при высоких или низких температурах выделяются вторичные фазы. Гетерогенность структуры может быть вызвана также выдержкой сплава при немного повышенной температуре, когда уже возможна диффузия и рост зародышей новой фазы в переходной зоне, пересыщенной одним из элементов, входящих в состав этой фазы. Образование такой структуры является причиной не только межкристаллитной коррозии, но и склонности к хрупкому межкристаллитному излому [44], так как оба эти явления связаны с выпадением карбидов по границам зерен. Так же как на границе зерен, внутренняя адсорбция может происходить и в местах структурных негомогенностей внутри зерен, например на плоскостях двойникования. Внутренняя адсорбция, связанная с составом сплава и его термообработкой, имеет для изучения коррозии очень важное значение и может оказывать решающее влияние на склонность не только к межкристаллитной, но и к другим видам коррозии. [9]

Установлено также, что размеры кристаллитов оказывают влияние на подвижность доменных границ. По мере уменьшения размера кристаллитов движению доменных стенок все более препятствуют межкристаллитные границы. В мелкокристаллитной сегнетоэлектрической керамике существуют внутренние неоднородные механические напряжения, которые имеют максимумы на границе между соседними кристаллитами и снижаются при удалении от границ. Их влияние увеличивается при уменьшении размера кристаллитов. [10]

Таким образом, термоупругие потери пренебрежимо малы по сравнению с потерями на рассеяние от межкристаллитных границ. При этом дислокационное поглощение может быть порядка 0 1 - 1 дб / см. Затухание ультразвука вследствие рассеяния упругой энергии при переходе через межкристаллитные границы составляет значительную, а иногда и большую долю измеренного затухания. При наличии более мелкозернистой структуры исследуемого металла вклад диффузного рассеяния на границах зерен становится преобладающим, что затрудняет измерение дислокационной структуры. [11]

Связь между степенью разупорядочения решетки продукта и интенсивностью массопереноса не всегда является однозначной, даже если реакция осуществляется при высоких температурах, когда в любой части системы устанавливается локальное равновесие. Авторы работы [78] справедливо обратили внимание на то, что доминирующий в решетке тип катионных дефектов лимитирует скорость массопереноса, если перенос кислорода происходит с высокой скоростью через газовую фазу и межкристаллитные границы. Такая ситуация имеет место, например, при образовании из оксидов молибдата меди, в котором вакансии в молибденовой подрешетке являются дефектами, одновременно доминирующими в решетке и лимитирующими скорость массопереноса. Если же перенос компонентов через газовую фазу исключен или сильно ограничен, то скорость твердофазного взаимодействия лимитируется движением недоминирующих, наименее подвижных в решетке дефектов, как это имеет место при образовании из оксидов ортоферрита иттрия. [12]

Фрагмент поверхности покрытия из карбида циркония на поликристаллическом молибдене ( 1920 К. 0 5 мкм / мин. толщина 20 мкм, увеличение 17000 раз. [13]

Каждый последующий слой воспроизводит предыдущий. В результате в процессе роста покрытия все межкристаллитные границы, первоначально находившиеся на поверхности подложки, сместятся в ту или иную сторону. [14]

Принцип эквивалентности источников беспорядка в условиях минимизации свободной энергии системы состоит в том, что для любой системы ( а том числе и кристалла) совершенно безразлично, что является источником увеличения ее энтропии - точечные, протяженные дефекты или свободная поверхность. В зависимости от конкретной ситуации твердофазный материал в равновесных условиях приобретает тот вид дефектов, который при наименьших энергетических затратах обеспечивает максимальное увеличение энтропии. Эти представления позволяют, например, понять, почему спеканием чистого поликристаллического оксида иттрия нельзя получить прозрачную керамику ни при каких условиях нагрева. Поры, межкристаллитные границы и дислокации являются тем источником увеличения энтропии, который обеспечивает минимальное значение энергии Гиббса. [15]

Страницы: 1 2