Главная страница сайта О веществе TiO2
Виды диоксида титана Статьи о диоксиде титана
Использование диоксида титана в ЛКМ Ваши вопросы о двуокиси титана


§ 2. О роли вакансий в механизме задержанного разрушения закаленной стали

Наибольшие затруднения теория испытывает при обсуждении механизма зарождения и роста микротрещин до размеров, при которых они могут развиваться под действием приложенного напряжения. С этой точки зрения схема Зинера не всегда может быть применима, так как она предполагает зарождение трещины (полости) только по концам скользящей границы, т. е. в вершине зерна, вследствие создаваемой там концентрации напряжений.

Кроме того, при обычных значениях свободной энергии поверхности границ сомнительно, чтобы концентрация напряжений всегда была столь высокой, чтобы могла возникнуть трещина. К такому выводу пришел Мак Лин, который на основании дислокационной теории Стро рассчитал минимальное напряжение, необходимое для хрупкого разрушения при условии, что у вершины зерна деформация только упругая [50]. Однако следует отметить, что с этой точки зрения схема Зинера объясняет межкристаллитную хрупкость при низких температурах все-таки лучше, чем при высоких, так как в последнем случае труднее создать высокую концентрацию напряжений.

Естественно, что для объяснения механизма зарождения полостей в последние годы было обращено внимание на физические явления, способствующие снижению свободной энергии поверхностей раздела и прежде всего за счет увеличения дефектности в строении границ зерен. Наибольший интерес для рассматриваемого нами случая низкотемпературной межкристаллической хрупкости представляют теории, связывающие образование зародышей полостей и их последующий рост с пересыщением металла вакансиями и их движением к границам зерен под действием напряжений [50, 195].

В настоящее время имеется большое количество работ, рассматривающих источники вакансий и других точечных дефектов и их подвижность при низких температурах [20, 230—233]. По возрастанию энергии активации перемещения наиболее подвижные дефекты могут быть расположены в следующем порядке: дислоцированный атом (0,07—0,27 эв для меди), парная вакансия (0,4 эв) и одиночная вакансия (1 эв) [232]. При закалке с высоких температур фиксируется больше парных вакансий, а при закалке с низких температур — одиночных. Вероятность существования дислоцированных атомов после закалки невелика [233]. С. Д. Герцри-кен [231] рассчитал, что в некоторых металлах концентрация вакансий при температуре плавления достигает 0,1 ат. %. А. X. Коттрелл [233] указывает, что при закалке с температур на 100° ниже точки плавления можно сохранить до 0,01 ат. % вакансий. При этом чем выше будет скорость охлаждения при закалке, тем больше будет концентрация вакансий. По данным М. А. Криштала [230], в армко-железе при закалке с 1250° можно получить избыточную концентрацию вакансий 0,0186 ат. %, а в сплаве железа с 5,7% Сг — 0,0056 ат. %. Доказано, что таких концентраций вполне достаточно для образования скоплений, микропор и полостей на границах раздела. Однако из этого количества вакансий существенное число может выходить за границу только из прилегающего к ней слоя толщиной около 0,01 мм. Имеются данные, свидетельствующие о подвижности одиночных вакансий в меди и серебре при температуре выше минус 30°, парных вакансий — выше минус 100° и о полной консервации этих дефектов при минус 196° [232, 233].

Другим важным источником избыточных вакансий является холодная пластическая деформация. Если вакансии, созданные закалкой, равномерно распределены по объему и диспергированы, то при пластической деформации они образуются в виде рядов в процессе движения дислока-


 

 

Вернуться в меню книги (стр. 201-300)

 

На правах рекламы

Токсичен ли диоксид титана?
Приведены данные о токсичности двуокиси титана, видам опасности TiO2 и особенностям воздействия на организм

 

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2