заданных кристаллографических
параметрах границ) и наличием даль-нодействующих упругих напряжений.
Полагая, что границы зерен имеют кристаллографически упорядоченное
строение, в качестве источников упругих полей рассматривают
дискретные нарушения этого строения — зернограничные дислокации и их
комплексы.
Недавние прямые наблюдения границ
зерен, выполненные методом просвечивающей электронной микроскопии, дали
прямые доказательства их специфичной неравновесной структуры в НСМ,
вследствие присутствия атомных ступенек и фасеток, а также
зернограничных дислокаций [4]. В свою очередь, вследствие
неравновесных границ зерен, возникают высокие напряжения и искажения
кристаллической решетки, которые ведут к дилатациям решетки, проявляющимся
в изменении межатомных расстояний, появлении значительных статических и
динамических атомных смещений, экспериментально обнаруженным при
рентгеновских и мессбауэровских исследованиях. Далее приведены
параметры наноструктурной меди, измеренные методами РСА [4]:
л. После кручения
Исходное под высоким
После РКУП
состояние давлением
Параметр Дебая-Уоллера В,
А2 .........0,59 + 0,06 1,06 ± 0,05 1,28 + 0,05
Атомные смещения
<^2>'/2, А.........0,086 ± 0,004 0,116 ± 0,003 0,127 ± 0,003
Температура Дебая 0,
К.......................304 + 2 247
± 6 234 ± 6
Разработанные на основе
концепции неравновесных границ зерен модельные представления позволили не
только качественно, но и количественно оценить изменения
фундаментальных, обычно структурно-нечувствительных параметров, которые
наблюдали во многих нанострук-турных материалах (табл. 1.1).
В случае многофазных сплавов и
интерметаллидов получаемые в результате ИПД наноструктуры весьма
специфичны и характеризуются не только очень малым размером зерен в
несколько десятков нанометров, но и сильно метастабильным фазовым
составом, связанным с формированием пересыщенных твердых растворов
разупорядочением и в отдельных случаях даже с аморфизацией [4].
Например, структура
интерметаллида бинарного стехиометрического состава Ni3Al,
подвергнутого ИПД кручением, состояла из очень мелких равноосных
зерен с признаками высокого уровня внутренних напряжений, о чем
свидетельствовал сложный дифракционный контраст на
электронно-микроскопических фотографиях и трудно
различимые