Теория, технология и оборудование диффузионной сварки
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 18 19 20 21 22 23 24... 174 175 176
|
|
|
|
ОООФООО ooosooo ОООФООО оооооо оооооо * оооооо 1 а) Рис. 2.6. Схема образования краевой (а) и винтовой (б) дислокаций Атом металла, находящийся в междуузлии, а -не в узле — это дефект и пустой узел, вакансия — тоже дефект, У этих дефектов междуузельного атома и вакансии есть две особенности. Появление вакансий выгодно кристаллу, т. е. термодинамически оправдано. Это же распространяется на собственно между-узельные атомы. Они тоже уменьшают свободную энергию кристалла вплоть до равновесной концентрации. Линейные дефекты. Наиболее характерными линейными дефектами являются дислокации. Возможны два предельных случая дислокаций — краевые дислокации и винтовые. Образование краевой дислокации можно представить как введение в какой-то объем кристалла лишней атомной полуплоскости (рис. 2.6, а). Вблизи нижнего края этой полуплоскости сосредоточены большие искажения решетки Линия искажения, которая проходит вдоль края лишней полуплоскости, называется дислокацией. Область вблизи дислокационной линии, где искажения очень велики, называется ядром дислокации. Атомы, расположенные непосредственно над краем лишней полуплоскости, находятся в состоянии сжатия, а непосредственно под краем лишней полуплоскости действуют растягивающие напряжения. Образование винтовой дислокации можно представить следующим образом. Возьмем совершенный кристалл и сделаем в нем тонкий разрез на некоторую глубину, а затем сдвинем одну сторону надреза на одно межатомное расстояние относительно другой (рис. 2.6, б). Вдоль края разреза возникает линия искажений, которая называется винтовой дислокацией. Направление винта может быть как правосторонним, так и левосторонним, а шаг винта — от одного до нескольких межатомных расстояний. Представление об ускорении диффузии по дислокациям возникло главным образом в связи с многократно обнаруженным различными исследователями ускорением диффузии под влиянием пластической деформации. В хорошо отожженном монокристалле 42 остается 10*—10* дислокаций на 1 см8 любого сечения. При пластической деформации плотность дислокаций возрастает до 1010— 1012 см2. Дислокации играют для атомов роль транспортной магистрали ускоренного движения. Коэффициент само диффузии вдоль дислокаций на несколько порядков больше, чем в кристаллической решетке. Относительный вклад диффузии вдоль дислокаций максимален при 0,6—0,8ГПЛ Вдоль дислокаций с большой скоростью диффундируют примесные атомы, которые при выходе на поверхность декорируют их, что дает возможность в ряде случаев непосредственно наблюдать диффузию в электронном микроскопе. Выходы дислокационных трубок на поверхность кристалла обнаруживаются по ямкам травления и авторадиографическим снимкам скоплений атомов изотопов в дислокационных трубках. Дислокация рассматривается как одномерный дефект, поэтому одни вакансии не могут обеспечить существенного ускорения диффузии в сравнении с диффузией в кристаллической решетке, так как диффундирующий атом смещается только на одно межатомное расстояние. Образование пары вакансия — внедренный атом ликвидирует одномерность ядра дислокации и является единственной возможностью ускоренного перемещения атомов вдоль дислокации. 'Возникающая пора может диссоциировать, перемещаться и аннигилировать. Междуузельный атом легко перемещается вдоль ядра, так как находится в ряду вакантных мест. По этой теории основной вклад в энергию активации диффузии вдоль дислокации вносит энергия образования междуузельного атома, тогда как энергия движения этого атома крайне мала. Поверхностные дефекты. К таким дефектам относятся границы зерен. Многочисленные • эксперименты показывают, что границы зерен являются областями повышенной диффузионной подвижности атомов. Если измерять коэффициент диффузии в поликристаллическом материале с достаточно мелким зерном в широком интервале температур, то линейная зависимость ln D от ИТ всегда при температурах, меньших 0,6—0,7ГПЛ, прямая становится вогнутой. Принято считать, что это отклонение связано со вкладом пограничной диффузии в общий диффузионный поток. Коэффициент пограничной диффузии Dv больше, чем объемной D (Dr/D ~ 108—106), а энергия активации меньше (Ег/Е — 0,35— 0,45). Это и приводит к отклонению от закона Аррениуса при сравнительно низких температурах. При диффузии в монокристаллах такой эффект не наблюдается. Чем мельче зерно, т. е. чем больше протяженность границ в объеме материала, тем заметнее аномалия диффузии по границам зерен. Интерес к исследованию диффузии по границам зерен обусловлен тем, что такие исследования позволяют: исследовать закономерности диффузии по границам зерен; 43
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 18 19 20 21 22 23 24... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
