Закономерности фазовых и структурных превращений в многокомпонентных сплавах и керамических пленках

• Автор: Штанский, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 328 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАЗОВЫХ И СТРУКТУРНЫХ

ПРЕВРАЩЕНИЙ

§ 1. Анализ фазовых превращений с помощью методов компьютерной

термодинамики

§ 2. Программный пакет ТЬептюСаіс

§ 3. Программный пакет Иіспа

§ 4. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения

§ 5. Характеристика методов и материалы
ГЛАВА 2. ПРЕРЫВИСТЫЕ РЕАКЦИИ В ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ 25 § 1. Распад мартенсита по реакции прерьюистого выделения
1.1. Термодинамическое рассмотрение
1.2. Кристаллография
1.3. Механизм превращения
§ 2. Распад карбидов МгзСб по эвтектоидному типу реакции
2.1. Термодинамическое рассмотрение
2.2. Механизм превращения
§ 3. Кристаллография и структура границы раздела перлита (аНУЕСз)
ГЛАВА 3. ПРОЦЕССЫ ЗАРОЖДЕНИЯ И РОСТА В ОБЪЕМЕ СПЛАВОВ
§ 1. Эволюция исходно закаленных структур в сплавах Ге-Мо-С и Ге-У-С при
высокотемпературном отпуске
1.1. Рост цементита. Концентрационный пик на фазовой границе раздела
1.2. Превращение карбидов іп-зіШ
1.3. Микроструктура после длительного отпуска
1.4. Стабильность карбидов 55 § 2. Процессы зарождения и роста в процессе непрерывного охлаждения
аустенита в сплаве Ге-15%№
ГЛАВА 4. ОБРАТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ § 1. Превращение перлита (а+МзС)
1.1. Эволюция микроструктуры
1.2. Термодинамическое рассмотрение § 2. Превращение перлита ((Х+М7С3)
2.1. Эволюция микроструктуры
2.2. Термодинамическое рассмотрение § 3. Превращение перлита (а+МгзСб)
3.1. Эволюция микроструктуры
3.2. Термодинамическое рассмотрение
§ 4. Превращение высокоотпущенного мартенсита в сплаве Ре-8.2Сг-С
4.1. Эволюция микроструктуры
4.2. Термодинамическое рассмотрение
§ 5. Превращение высокоотпущенного мартенсита в сплаве Бе-ПСг-С
5.1. Эволюция микроструктуры
5.2. Термодинамическое рассмотрение
§ 6. Структурные превращения в условиях скоростного нагрева
ГЛАВА 5. РАСТВОРЕНИЕ ВЫДЕЛЕНИЙ
§ 1. Распад цементита в системе Бе-Сг-С по Видмаштеттовому типу реакций
1.1. Кристаллография
1.2. Механизм выделения феррита из цементита
§ 2. Диффузионное растворение карбидов при скоростном поверхностном нагреве
2.1. Растворение цементита в аустените
2.2. Растворение цементита через промежуточную область аустенита
2.3. Растворение карбида М7С
ГЛАВА 6. СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ТОНКИХ ПЛЕНКАХ с-ВЫ § 1. Структура зр2-связанного ВЫ § 2. Зарождение и рост с-ВЫ § 3. Структура границ раздела в с-ВЫ § 4. Кристаллография роста пленок с-ВЫ § 5. Дефектная структура эр2-связанного ВЫ
§ 6. Структура приповерхностного слоя sp -связанного BN ИЗ
§ 7. Механизм роста c-BN
ГЛАВА 7. МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ НАНОСТРУКТУРНЫЕ ПЛЕНКИ
§ 1. Структура переходных слоев
§ 2. Пленки Ti-B-N
§ 3. Пленки Ti-Si-B-N. Параметрическое исследование
§ 4. Пленки Ti-Si-C-N
4.1. Микроструктура
4.2. Структура границ раздела в наноструктурных материалах 132 § 5. Пленки Ti-Al-B-N. Характеристика пленок с экстремально малым
размером кристаллитов
5.1. Рентгеновская дифрактометрия
5.2. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)
5.3. ПЭМ высокого разрешения
5.4. Спектроскопия энергетических потерь электронов
§ 6. Свойства
ГЛАВА 8. СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ПЛЕНКАХ ПЫЬ ,_хТах03
§ 1. Состав, текстура и кристалличность пленок
§ 2. Влияние нанорельефа поверхности подложки на морфологию пленок
§ 3. Кристаллография роста пленок
§ 4. Механизм роста пленок
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Рисунки -
2. Таблицы

термической обработки при 800 и 900°С в течение 10 сек, аустенит обнаружен не был. Более длительная термическая обработка в течение 100 сек, приводила к частичному превращению феррита в аустенит.
На Рис. 12 показана микроструктура сплава Бе-2%У-0.7%С после термической обработки при 910°С в течение 100 сек [77]. Видно, что высокотемпературное растворение карбида М?зСб приводит к распаду внешних областей частицы с образованием феррита и дисперсных выделений карбида МбС. На Рис. 13 показана морфология продуктов распада карбида М2зСб после аустенитизации при 800°С в течение 1000 сек. М2зСб распадается на карбиды МбС. имеющие форму пластин или стержней, и аустенит, который частично превращается в мартенсит при закалке. Связь кинетики превращения с морфологией продуктов распада можно проследить на Рис. 14, на котором представлена структура (а) частично и (б) полностью распавшегося карбида М2зСб после термической обработки при (а) 800°С и (б) 910°С в течение 1000 сек. Видно, что на начальном этапе превращения образуется слой дисперсных, 10-20 нм в диаметре, частиц карбида МбС. Центральная часть распавшегося карбида М2зСб содержит пластинчатые выделения карбида МбС в аустените, который частично превращается в мартенсит при закалке. Таким образом, реакцию распада карбида М2зСб при аустенитизации можно условно разделить на две стадии: образование эвтектоида а+МбС с дисперсными карбидными частицами, когда окружающая матрица является ферритом и образование эвтектоида у+МбС после превращения феррита в аустенит. Изменение кинетики процесса приводит и к изменению морфологии выделений карбида МбС.
Скорость распада карбида М2зСб при нагреве зависит от содержания вольфрама. На Рис. 15 представлены рентгеновские спектры, полученные с Бе-^-С сплавов с различным содержанием вольфрама до и после термической обработки. Видно, что в сплаве 0.55%С карбид М2зСб полностью распался, после выдержки при 900°С в течение 100 сек, тогда как в сплаве Бе-2%Ш-0.7%С реакция только началась.
На Рис. 16 показан эвтектоид а+МбС, образовавшийся в результате распада карбида М2зСб в сплаве Ре-2.5%Мо-0.8%С после термической обработки при 800°С в течение 100 сек. Видно, что ферритная матрица полностью сохраняется. Таким образом, еще до превращения феррита в аустенит, карбид М2зСб распадается на феррит и карбиды МбС размером 10-30 нм, имеющие общую ориентировку. На Рис. 17 показана эвтектоидная микроструктура продуктов распада у+МбС (аустенит частично превращается в мартенсит при закалке). Видно, что карбиды МбС выстраиваются в ряд вдоль фронта превращения. Важно отметить, что в ряде случаев наблюдался эвтектоид у+Ре2МоС, как это показано на Рис. 18. Таким