Классификация ГЗ. 2. Симметричные и несимметричные ГЗ
Классификация ГЗ. 3. Специальные и обычные ГЗ
Методы описания разориентировки зерен. 1. Матрица поворота Координаты точки в старой системе координат Координаты точки в новой системе координат
Поворот вектора в пространстве исходный вектор повернутый вектор
Множественность описания разориентировки кристаллов соответствуют одной и той же границе В кубических кристаллах каждой ГЗ соответствуют 24 эквивалентные разориентировки. При экспериментальном измерении определяется матрица разориентировки, соответствующая наименьшему углу поворота
Множественность описания разориентировки кристаллов. Пример Граница наклона [001](310) =53. 1 в г. ц. к. решетке = Граница кручения (310) = 180.
Методы описания разориентировки зерен. 2. Векторы поворота и Гиббса
Последовательность поворотов только для МУГ
Решетка совпадающих узлов Обратная плотность совпадающих узлов — количество атомов каждой из решеток в одной ячейке РСУ – основная геометрическая характеристика специальных ГЗ
Решетка совпадающих узлов (РСУ) Специальные границы зерен
РСУ =13 в г. ц. к. решетке
Геометрические параметры специальных границ наклона [001] в г. ц. к. кристаллах Плоскости {011} ГЗ {230} в 1 м периоде имеет два совпадающих узла, лежащих в двух соседних плоскостях (002), {510} ‑ один совпадающий узел.
Первая называется центрированной границей, а вторая ‑ нецентрированной.
Границы наклона (hk 0) являются нецентрированными, если один из индексов h или k является четным, а другой – нечетным; если оба индекса нечетны, то граница центрированная.
Построение границ наклона [001] в г. ц. к. кристаллах Малые – малые H – специальные ГЗ
Полная решетка наложений и структура границ зерен, близких к специальным СЗГД
Геометрическое описание границ зерен общего типа по Вольфу имеют одинаковые индексы — -границы наклона (m-порядок симметрии поворота плоскости ГЗ)
Пример. Границы в плоскости (310) Граница наклона [001](310) =53. 1 в г. ц. к. решетке =Граница кручения (310) = 180.
Дефекты границ зерен: внесенные зернограничные дислокации (ВЗГД) Скользящая ВЗГД Сидячая ВЗГД
Механизм образования ВЗГД: расщепление захваченных границами решеточных дислокаций (ЗГРД)
Физические свойства ГЗ • Энергия ГЗ (удельная) – это разность энергий бикристалла и монокристалла, содержащих одно и то же количество атомов, приходящаяся на единицу площади ГЗ. Единица – Дж/м 2. Энергия ГЗ в металлах составляет величину порядка 1 Дж/м 2.
• Коэффициент диффузии границ зерен выше, чем коэффициент диффузии по кристаллической решетке.
• Сегрегация примесей – ввиду уменьшения энергии некоторых примесных атомов в границе зерен по сравнению с их энергией в кристаллической решетке некоторые примеси накапливаются (сегрегируют) в ГЗ.
• Прочность ГЗ на отрыв (cleavage strength), наряду с некоторыми другими параметрами, определяет прочность материала. • Прочность ГЗ на проскальзывание определяет действие важного механизма деформации – зернограничного проскальзывания • Миграционная подвижность ГЗ определяет кинетику роста зерен.
Резюме лекции • Геометрические параметры ГЗ — 5 макроскопических и 3 микроскопических. • Описание разориентировки зерен с помощью векторов и матриц. • Границы наклона и кручения, смешанные границы. • Симметричные и несимметричные границы.
• Решетка совпадающих узлов и полная решетка наложений. • Метод Вольфа для геометрического описания ГЗ. • Геометрическое описание зернограничных дислокаций. • Свободный объем и ширина ГЗ.
• Физические характеристики границ зерен: энергия, коэффициент диффузии, сегрегация примесей, прочность на отрыв и проскальзывание, миграционная подвижность.
Зеренное строение металлов. Границы зерен и субзерен
- Содержание:
- Зеренное строение металлов. Границы зерен и субзерен
- Зеренное строение металлов. Границы зерен и субзерен
- Зернистая структура металла. Границы зерен и подзерен поликристаллические, состоящие из мелких кристаллов. Они характеризуются металлическими свойствами и составляют 50% всех химических элементов. Структура металла и его сплавов кристаллическая. В процессе кристаллизации кристаллы приобретают неправильную форму. Их называют злаками. Каждая частица имеет свою ориентацию кристаллической решетки, которая отличается от ориентации соседних зерен. Размер частиц металла влияет на его механические свойства.
Эти свойства, вязкость и пластичность намного выше, если металл имеет мелкие частицы. Это называется границей зерен, которая может быть следующей: наклонена к положению оси вращения в той же плоскости, что и граница; кручение с перпендикуляром к оси плоскости. Такой кусок металла является поликристаллическим. Границы зерен определяются точками соприкосновения соседних кристаллов. О размере, структуре и свойствах структуры частиц можно судить по разрушению металла. В поликристаллических материалах размер зерен составляет от 1 до 1000 мкм.
Зерно дезориентировано, вращаясь против другого до нескольких десятков градусов. Людмила Фирмаль
Граница является главным дефектом металла. На границах между частицами атом не имеет правильного положения. Существует широкая переходная область нескольких атомных диаметров, в которой решетка одного зерна переходит в решетку другого зерна с различными ориентациями.
Структура переходного слоя(границы), поскольку ни поверхность скольжения, ни вектор гамбургера не изменяются при пересечении границы, способствует накоплению в нем дислокаций. Нарушение правильного расположения способствует тому, что на границах зерен увеличивается концентрация примесей, что снижает поверхностную энергию.
Внутри частиц нарушается правильная кристаллическая структура. Границы субзерен не очень нарушены.
Все металлы обладают общими свойствами: пластичностью, высокой теплопроводностью и электропроводностью, определенным металлическим блеском, увеличением электрического сопротивления при повышении температуры. Из жидких расплавов вырастает Монокристалл, который и является монокристаллом.
Размер монокристаллов невелик, их используют в лабораториях для изучения свойств вещества. Металлы и сплавы, полученные в самых общих условиях, состоят из большого количества кристаллов и имеют поликристаллическую структуру.
Изучив структуру металла с помощью рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии, удалось доказать, что внутренняя структура кристаллических зерен не была правильной.
- В кристаллической решетке реального металла имеются различные дефекты (неполнота), которые разрушают связи между атомами и влияют на свойства металла. Все дефекты решетки являются нарушениями укладки атомов в решетке. Расположение атомов в решетке состоит из центрального Куба (b-и B-железо, B-титан, хром, вольфрам, ванадий), Куба, поверхность которого является центром (g-железо, алюминий, медь, никель, свинец).、 Зерна в поликристалле не монолитны, а состоят из отдельных подзерен, которые вращаются относительно друг друга под малыми углами.
Субграней представляет собой многогранник, содержащий несколько дислокаций или их вообще нет. Основные характеристики подзоны: тип, расположение, структура, плотность дислокаций. Многие дислокации образуются в результате механического сдвига.
Границы субзерен и зерен в металле делятся на малые и большие углы. Небольшой угол граница наблюдается между субзерен и дислокационной структуры. Малоугловые границы могут быть представлены серией параллельных граничных дислокаций.
Образование подзерен с дислокациями малых углов называется полигонизацией.
Структура границы большого угла является более сложной. Людмила Фирмаль
Субграница образуется определенной дислокационной системой. В зависимости от того, какой материал и какое воздействие он оказывает на окружающую среду, определяется местоположение дислокации. При незначительной деформации металла местом накопления дислокаций является поверхность скольжения.
Если металлы, такие как алюминий, железо, подвергаются сильной деформации, то дислокация представлена в виде сложного сплетения: пространства, решетки. Структура, в которой подзерна перепутаны друг с другом под углом 15-300, представляет собой блок или мозаику.
Плотность дислокаций в металле увеличивается с увеличением угла ориентации подзерен и уменьшением их размеров.
Атомы, расположенные на границах зерен и атомы на поверхности кристалла за счет некомпенсированных сил межатомного взаимодействия, обладают более высоким потенциалом по сравнению с атомами субзеренного объема. Наличие дислокаций влияет на прочностные качества металла. Согласно теоретическим расчетам, предел упругости чистого металла в 1000 раз превышает реальный, а предел упругости стали в 100 раз выше.
Большая Рнциклопедия Нефти Рё Газа
Cтраница 1
Границы зерен металла служат местами скопления дефектов строения кристаллической решетки. При переходе от одного зерна к другому меняется ориентировка кристаллической решетки.
У границ зерен расположен слой атомов, принадлежащих частично кристаллической решетке одного зерна, частично решетке другого.
При этом, чем больше различие в ориентировке соседних зерен, тем больше несовершенств на границе между ними.
В чистых металлах толщина пограничного слоя составляет величину порядка двух параметров кристаллической решетки.
Атомы примесей в металлах стремятся расположиться преимущественно по границам зерен, где кристаллическая решетка уже имеет несовершенства строения и где появление инородного атома вызывает меньшие дополнительные искажения. [1]
Границы зерен металла являются наиболее слабым местом, по которым окислы разрушают изделие. [3]
Очевидно, что границы зерен металла становятся возможными путями растрескивания, когда атомы углерода или азота ( но не Fe3C) образуют сегрегации по границам зерен. Чистое железо не подвержено КРН.
В железе ( 0 002 % С) [14] или прокатанной стали ( 0 06 % С), закаленных от 925 С, концентрация атомов углерода вдоль границ зерен достаточна, чтобы вызвать склонность к КРН.
Низкотемпературный отжиг ( например, при 250 С в течение 0 5 ч) приводит к равномерному выпадению карбида, что освобождает границы зерен от углерода и повышает устойчивость металла к КРН.
При более длительном нагревании или при более высоких температурах, например 70 ч при 445 С, происходит миграция дефектов ( вакансий) к границам зерен; дефекты увлекают с собой атомы углерода, в результате чего сталь снова приобретает склонность к КРН. С другой стороны, устойчивость к КРН может быть вызвана и холодной обработкой. При этом разрушаются непрерывные цепи сегрегации и, что более важно, образуются дефекты, имеющие большое сродство к углероду и затрудняющие миграцию углерода по еегрегациям. [4]
Часто преимущественному разрушению подвергаются границы зерен металла, СЃРІСЏР·СЊ между зернами ослабевает, что резко ухудшает механические свойства металла Рё может привести Рє растрескиванию аппарата. Опасность растрескивания особенно велика, если аппарат находится РїРѕРґ действием динамических Рё механических нагрузок. Р’ некоторых случаях воздействие среды РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє глубоким изменениям состава Рё свойств материала. Например, наводороживание, обезуглероживание, азотирование — эти явления наиболее часто наблюдаются РїСЂРё газовой РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё. [5]
| Виды коррозионных. [6] |
При межкристаллитной коррозии ( рис. 106, г) разрушению подвергаются избирательно только границы зерен металла. [7]
РџСЂРё межкристаллитной РєРѕСЂСЂРѕР·РёРё ( СЂРёСЃ. 6 — 27 Рі) избирательно разрушаются только границы зерен металла.
Поверхность изделия может оставаться гладкой, а вместе с тем металл не в состоянии воспринимать нагрузки, так как отдельные его зерна разобщены прослойками окислов. Такая коррозия особенно опасна в элементах котлов, работавших под давлением. Резкие очертания коррозионных разрушений делают их подобными острым надрезам, что и приводит к ускорению разрушения под действием нагрузок. [9]
| Виды коррозионных разрушений. [10] |
При межкристаллитной коррозии ( рис. 105, г) разрушению подвергаются избирательно только границы зерен металла.
Поверхность изделия может оставаться гладкой, а металл не в состоянии воспринимать нагрузки, так как отдельные зерна его разобщены прослойками окислов. [11]
Р�спытание РЅР° межкристаллитную РєРѕСЂСЂРѕР·РёСЋ определяет склонность наплавленного металла Рє потере прочности Рё Рє разрушению РїРѕРґ действием реактива, разъедающего границы зерен металла. Р�спытание проводится РїРѕ ГОСТ 6032 — 58 РЅР° РґРІСѓС… образцах размером 25РҐ РҐ90 РјРј, вырезанных РёР· сварного стыка, если специально РЅРµ оговорено испытание большего количества стыков. Потеря металлического Р·РІСѓРєР° РїСЂРё падении образца, испытанного РЅР° межкристаллитную РєРѕСЂСЂРѕР·РёСЋ, свидетельствует РѕР± разрушении металла. [12]
Некоторые границы зерен металла шва утолщены вследствие выделения карбидов. Существует опасность образования трещин. [13]
Участки поверхности микрошлифа с более низким потенциалом играют роль анодов и будут растворяться.
Более интенсивно протравливаются границы зерен металла, которые, кроме несовершенств строения, обычно больше обогащены различными примесями, чем само зерно, а это способствует образованию микрогальванических элементов. В результате на границах зерен после травления образуются углубления. [14]
Рлектроды РІ запальных свечах для авиационных двигателей часто изготовляют РёР· платинового сплава.
Помимо сильнодейстпующен коррозионной среды, в которой должны работать эти электроды, в данном случае возникает проблема накопления свинца из топлива.
По-видимому, свинец проникает через границы зерен металла и вызывает преждевременное разрушение этих электродов.
Для этой цели применялись сплавы, содержащие 5 — 10 6 рутения, 10 % палладия Рё 6 % рутения или 4 % вольфрама.
Последний из этих сплавов ввиду низкой электронной эмиссии находит применение для изготовления сеток в радиолокационных установках. Сплав с 5 % никеля используется в качестве подложки термоионных катодов, покрываемых окислами металлов. [15]
Страницы: 1 2
ПОИСК
При пребывании металла в опасном (критическом) интервале темпера-т ур по границам зерен аустенита выпадают карбиды хрома Сг С, что приводит к обеднению приграничных участков зерен аустенита 252 [c.
252]
Физическая природа затухания неоднозначна оно может быть вызвано процессами, происходящими как в твердой фазе (термо-упругая релаксация на границах зерен, межзеренная диффузия), так и в жидкости (вязкие перемещения в норовом пространстве, инициированные переменными напряжениями). Аномально высокое затухание обычно связывают с наличием жидкой фазы [251], причем вид частотной зависимости позволяет судить о форме жидких включений. По геофизическим данным, для литосферы более характерны тонкие прослойки, чем изометрические капли [252]. [c.87]
В гидротермальной области (при температуре 100—700°С) вода образует устойчивые пленки по границам зерен силикатных пород рассматриваемый механизм деформации здесь весьма вероятен, но экспериментальные данные пока отсутствуют. [c.91]
Известно довольно много бинарных систем, в которых жидкость может самопроизвольно внедряться в твердое тело по сплошным беспористым границам зерен и оставаться там практически неограниченное время. Это явление подробно изучалось на некоторых металлических системах, а также при контакте воды с каменной солью [303, 304], карбонатными и силикатными породами [245].
Условие образования и устойчивости жидких прослоек, разделяющих твердые поверхности, было впервые высказано Фарадеем и затем строго сформулировано Гиббсом [305]. В металловедении оно использовалось, в частности, Смитом [306].
Это условие, термодинамически очевидное, требует уменьшения свободной энергии при замене поверхности контакта твердых тел Т1 и Т2 поверхностью их соприкосновения с жидкостью [c.99]
По В. П. Батракову (1962 г.), интенсивной линейной локализованной коррозии вследствие приложенных извне или внутренних напряжений подвержены границы зерен или блочных структур, своеобразные группировки атомов по кристаллографическим плоскостям, дислокации и другие искажения кристаллической решетки, находящиеся в активном состоянии. [c.335]
В тех случаях, когда свободная энергия границы зерен недостаточна для образования на ней жидкой прослойки, она может быть повыщена за счет приложенных извне сдвиговых или растягивающих напряжений, и граница становится проницаемой [302].
Совместное действие напряжений и повыщенных температур, по-видимому, является причиной развитой межзеренной трещиноватости, наблюдаемой в образцах керна из сверхглубоких скважин.
Существенно, что породы из участков, долго контактировавших с буровым раствором, оказываются сильнее проработанными по границам, чем свежий керн, извлеченный в конце рейса. [c.100]
Жидкие прослойки на границах зерен в корне меняют упругие, реологические и прочностные свойства пород.
По-видимому, именно они являются теми включениями, которые вносят большой вклад в затухание упругих волн, служат путями массопереноса при рекристаллизационной ползучести и постепенно подготавливают катастрофическое разрушение пород в глубинах Земли прн землетрясениях. [c.100]
Электрохимическое растворение металлов в расплавах хлористых солей идет в основном (на 60—75% для железа) на анодных участках —границах зерен, а центральные части зерен являются микрокатодами, при этом коррозия по границам зерен при высоких температурах напоминает межкристаллитную коррозию металлов в водных растворах. [c.409]
Границы зерен в горных породах определенным образом распределены по энергии. Параметры этого распределения могут быть найдены, например, по распределению углов в тройных межзеренных стыках.
Зная приближенное значение межфазной энергии твердое тело — жидкость, можно оценить важную величину — долю границ, для которых выполняется условие Гиббса — Смита. Если известно напряженное состояние поликристалла, то в уравнение (5.
11) можно внести дополнительные поправки с учетом распределения напряжений по отдельным границам. Такая задача была решена Д. А. Крыловым. Это позволяет перейти к решению вопроса о степени связности жидкой фазы, находящейся на границах.
Эффективным аппаратом для этого служит теория протекания, которая не только дает пороговые значения концентрации проводящих элементов, но и позволяет оценить транспортные свойства гетерофазного материала на основе представлений о топологии бесконечного кластера. [c.100]
По характеру и условиям протекания процесса, а также по внешнему проявлению коррозию подразделяют на различные виды. Сплошная коррозия (равномерная и неравномерная) характеризуется тем, что вся поверхность металла покрывается продуктами коррозии или равномерно растворяется в коррозионной среде. Местная коррозия происходит на отдельных участках поверхности металла и может быть разных видов пятнами (диаметр поражения больше глубины), язвенная (диаметр и глубина поражения близки по размеру), точечная или питтинговая (диаметр поражения меньше глубины), меМкрасталлитная (разрушение по границам зерен металла), нитевидная, сквозная, подповерхностная (расслаивающая) и др. [c.281]
Внутриполостное давление метана, скопляющегося по границам зерен, при высоких температурах нагрева сырья очень большое, что создает значительные внутренние напряжения в стали, снижает ее прочностные характеристики и может вызвать разрушения в результате растрескивания или расслоения. [c.150]
Опытные данные о коррозии ряда металлов и сплавов, в том числе и на железной основе, указывают на то, что величина зерна мало влияет на скорость коррозии.
Исключение составляют случаи, когда на границе зерен металла условия таковы, что коррозия может приобрести межкристаллитный характер.
Увеличение размеров зерна в этих случаях приводит к увеличению скорости межкристаллитной коррозии общая протяженность границ у крупнозернистого металла меньше, чем у мелкозернистого, [c.332]
Можно предположить, что зоны образуются следующим образом. Потенциал кислорода газовой фазы сырья недостаточен для того, чтобы окислить внутреннюю поверхность печной трубы вследствие этого окисляются хром и до некоторой степени железо, а частицы никеля лишь обогащают сталь. Так, на внутренней поверхности трубы появляется губчатая окалина с металлическими частичками.
Данный слой не в состоянии оказывать защитное действие, поэтому диффузионный процесс между газообразной и твердой фазами активно продолжается. Атомы металла диффундируют по направлению к поверхности трубы, а углерод газовой фазы проникает в металл, особенно по границам зерен, тем глубже, чем больше разрыхлена сталь при этом образуются карбиды хрома различного состава. [c.
168]
В этом случае кривая состава образующейся окалины (см. рис. 65) никогда не достигнет координаты, отвечающей составу окисляемого сплава, т. е. величины а. Вследствие этого окисляемый образец сплава будет все время обедняться компонентом Ме и процесс никогда не придет к состоянию стабилизации.
Окисление и обеднение образца компонентом Ме происходит до тех пор, пока в окисляемом образце сплава не останется почти один компонент М( и состав окисляемого образца не сравняется по всей его толщине.
Эта схема процесса может иметь место только в том случае, если диффузия компонента Ме из глубинных слоев сплава к поверхности или диффузия кислорода в обратном направлении не имеют каких-либо других, более удобных, путей и происходят с одинаковой скоростью по всему сечению окисляемого образца (окисление монокристаллов сплавов или окисление сплавов при равенстве скоростей диффузии реагентов через кристаллы сплава и по границам зерен). [c.98]
Если скорость диффузии металла Ме и кислорода по границам зерен значительно превышает скорость диффузии через кристаллиты, диффузионный слой [c.98]
Протекание третьего процесса — внутреннего окисления сплава — приводит к образованию под окалиной зоны, содержащей окислы легирующего элемента.
Последние располагаются при относительно высоких температурах достаточно равномерно, а при более низких температурах — преимущественно по границам зерен, что приводит к снижению прочности и пластичности металла (рис. 105).
Для глубины диффузионной межкристаллитной зоны Лгр справедливо следующее уравнение [c.146]
Причиной склонности сплавов к межкристаллитной коррозии чаще всего являются структурные превращения на границах зерен, которые превращают эту узкую зону в мало поляризующийся анод (см. с.
331), который и подвергается усиленному коррозионному разрушению.
Сложность этого процесса и зависимость его от многих факторов затрудняет истолкование всех случаев межкристаллитной коррозии иногда даже для одной какой-либо металлической системы одной теорией. [c.420]
Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода).
В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава.
Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]
Межкристаллитная коррозия (см. рис. 3.
2ж) является одним из наиболее опасных видов местной коррозии, приводящей к избирательному разрушению границ зерен, что сопровождается потерей прочности и пластичности сплава (часто без изменения внешнего его вида) и преждевременным разрушением конструкций. Коррозия этого вида наблюдается у многих сплавов хромистых и хромоникелевых сталей, никелевых сплавов, алюминиевых сплавов и др. [c.420]
Межкристал ттная коррозия свойственна аустенитным хромоникелевым сталям, например стали 12Х18Н9. При работе их в области температур 400—800° С по границам зерен выпадают [c.12]
Науглероживание внутренней поверхности труб связано с износом стали и уменьшением толщины их стенок. Рассматривая под микроскопом поперечное сечение пораженных участков труб (рис. У-13), можно обнаружить три зоны поверхность, покрытую губчатой окалиной с металлическими частичками обезуглероженную зону с окалиной по границам зерен сильно науглероженную зону с многочисленными карбидами по границам зерен. [c.168]
Межкристаллитная коррозия аустенитных хромоникелевых сталей связана с малой устойчивостью границ зерен после замедленного охлаждения или нагрева стали при 450—850° С, что имеет место главным образом при сварке. [c.421]
В легированных сталях причиной можег служить миграция отдельных элементов на границах зерен (межкристаллическая коррозия). Снижение степени охрупчивания достигается металлурическими и технологическими методами. [c.179]
Двухфазная структура отличается мелкозернистостью, поэтому количество легкоплавкого вещества на единицу длины границ зерен уменьшается.
Сварочные присадочные материалы должны обеспечивать А+Ф структуру металла шва.
Таким образом, уменьшение со-дфжания С и создание в металле шва А+Ф структуры имеют двоякое положительное значение повышают стойкость МКК и образование ГТ. [c.254]
| Рис. 309. Выделение карбидов по границам зерен стали Х18Н9 при верхней (а) и нижней (б) границ опасного интервала температуры |
В результате адсорбции ПАВ по местам дефектов кристаллической решетки (микротрещни, зародышевых трещин, границ зерен в поликристаллическнх материалах) облегчается деформация и разрушение любых твердых материалов. Адсорбция ПАВ уменьшает поверхностную энергию и тем самым облегчает образование новых поверхностей ирн разрушении матеркалоа. = [c.341]
При ябОгз< > преобладает поток вакансий в объеме зерна в обратном случае преобладает диффузия по границам зерен. Ползучесть по Вертману (неконсервативное движение [c.89]
До создания такого процесса прессованные трубы имели недостаточную прочность на разрыв, оказывали низкое сопротивление ползучести и имели малую длительную прочность. Попытки увеличить прочность добавлением в сплав легирующих элементов оказывались безуспешным1т прочность возрастала незначительно, но вместе с тем существенно усложнялась термообработка.
Микроструктура материала прессованных труб, подвергнутых термообработке, приблизилась в некоторой степени к микроструктуре сплава НК-40. Если прежде крупные карбиды стали прессованной трубы были рассеяны по границам зерен и внутри них, то после обработки новым методом формируется сплошная решетчатая система карбидов вследствие предпочтительного осаждения их по границам зерен.
[c.35]
Насыщение стали атомарным водородом (водородная хрупкость первого рода) является обратимым процессом свойства стали можно восстановить термообработкой, при которой удаляется поглощенный сталью водород.
Более опасное поражение стали происходит в присутствии больших концентраций сероводорода в сырье. Тогда сталь может подвергнуться необратимому коррозионному разрушению (водородная хрупкость второго рода).
Коррозия протекает межкристаллитно по границам зерен в результате реакции [c.150]
Таким образом, тюмимо того, что в модели допущен ряд упрощений, в ней не учитываются усложняющиеся факторы перекристаллизация, окисла, диффузия по границам зерен, вторичные реакции восстановления Ме + Ме О, растрескивание пленки окисла, влияние примесей посторонних газов к кислороду и т. п. [c.89]
Посторонние примеси имеют тенденцию собираться у линейных дислокаций и дырок по границам зерен. Роль этих сегрегаций в процессе электрохимической коррозии металлов может быть различной увеличение растворимости металла, облегчение образования питтингов в местах скопления дислокаций (субграницах), изменение характера коррозионного разрушения. [c.327]
Межкристаллитная коррозия дюралюминия (около 4—5% Си 0,5—1,75% Mg, по 0,5% 81, Мп и Ре, ост. А1), согласно работам А. И.
Голубева, связана с разрушением образующегося при распаде твердого раствора (в виде более или менее непрерывной цепочки на границах зерен) интерметаллического соединения СцА12 в тех случаях, когда процесс коррозии сопровождается выделением водорода.
В этих случаях на включениях СиА12 и зернах твердого раствора не образуется кроющая пленка продуктов коррозии, которая обычно (при кислородной деполяризации) препятствует коррозии включений СиА1з, а следовательно, и развитию межкристаллитной коррозии.
Первоначальными очагами выделения водорода и возникновения межкристаллитной коррозии являются, по данным С. Е. Павлова и С. М. Амбарцумяна, межкристаллитные микропоры на поверхности сплава. Поэтому в качестве одного из наиболее эффективных путей борьбы с межкристаллитной коррозией алюминиевых сплавов, содержащих медь, рекомендуется уплотнение структуры металла. [c.420]
Наиболее распространена и экспериментально доказана теория межкристаллитной коррозии, связывающая обеднение границ зерен хромом с выпадением при нагреве в интервале температур 450—850° С богатых хромом карбидов СгазС или (Сг, Ре)азСв, [c.421]
Образование границ зерен
СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
|
Рис 5 8 Соотношение между зонами срастания элементов первичных кристаллитов (/) границами зерен (2) |
Образование границ зерен является структурным превращением, присущим литому металлу (сварному шву, отливке) в период завершення его кристаллизации из жидкого расплава. Границы образуются непосредственно при срастании первичных кристаллитов.
Поскольку кристаллические решетки кристаллитов ориентированы произвольно, то их сопряжение при срастании кристаллов сопровождается существенными искажениями решеток. Эти искажения и приводят к образованию граничной поверхности [6].
Существует также мнение, что границы образуются путем собирания дислокаций, неупорядоченно расположенных в металле после затвердевания в одну граничную поверхность в результате процесса полигонизации. Однако, по-видимому, более обоснованным является первый механизм образования границ.
Современные представления о строении границ сводятся к тому, что на границах чередуются участки хорошего и плохого соответствия кристаллических решеток соседних зерен. Это так называемые «островные» модели границ зерен.
Строение и протяженность участков плохого соответствия зависят от угла разориентировки решеток смежных кристаллитов. Различают малоугловые (угол г£П5°) и большеугловые границы (угол >15°). Малоугловые границы описывают как ряд отдельных дислокаций.
Большеугловая граница рассматривается как область скоплений дислокаций, а сопряжение узлов достигается за счет значительных локальных искажений решетки.
В момент образования границы зерен располагаются в зоне срастания первичных кристаллитов и по форме совпадают с их разветвлениями контурами. Зоны срастания выявляются как обогащенные примесями ликвационные участки, имеющие отличное от центральных участков кристаллитов травление. Интенсивность травления плавно изменяется по ширине зоны в несколько единиц или десятков микрометров.
При травлении границы зерен (или условно вторичных зерен) проявляются в видечеткой тонкой линии шириной ~ 10-*1 мкм, т. е. на два порядка меньшей, чем ширина зон срастания. Эффект травления границ связан со скоплением примесей в результате процесса их сегрегации в приграничных зонах с искаженной решеткой.
В случае малого количества примесей в металле или быстрого охлаждения, когда диффузионный процесс сегрегации не успевает произойти, эффект травления ослабевает или исчезает полностью. На свободной поверхности, чистой от оксидов, границы зерен выявляются в виде канавок термического травления.
Канавки образуются в результате местной пластической деформации, вызванной уравновешиванием сил граничного и поверхностного натяжения. Термическое травление не связано с сегрегацией примесей, поэтому оно выявляет границы в низколегированных сплавах и чистых металлах, а также в случае больших скоростей охлаждения после затвердевания литого металла.
В процессе охлаждения положение границ зерен, как правило, изменяется в результате процесса их миграции. После завершения охлаждения в большинстве случаев границы не совпадают с зонами срастания первичных кристаллитов (рис. 5.8).
Сварочный аппарат стыковой сварки пластиковых труб! Вы искали новый сварочный аппарат? Возможно, вы захотите воспользоваться возможностью купить его у нас. Мы также продаем высококачественные пластиковые трубы ПНД, такие как ПЭ …
Аппарат для сварки: какой выбрать
Самый популярный способ крепления металлических деталей – сварка. И заниматься ею можно не только во промышленных масштабах. В быту сварочные работы используются также часто, причем речь не всегда о сварщиках, …
Расходные материалы, необходимые для сварки
Чтобы выполнить сварку прочно и качественно, недостаточно иметь только сварочный аппарат. Дополнительно потребуется подобрать расходные материалы с учетом вида свариваемого металла. Перед началом работы определите, что именно вам нужно, и …
