Релаксационные и гистерезисные эффекты в упорядочивающихся Fe-Al сплавах

• Автор: Поздова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 127 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса

1.1 Сплавы на основе Ее-А1

1.2 Особенности процессов упорядочения в сплавах на основе железа

1.2.1. Общая характеристика сверхструктур

1.2.2. Методы изучения процессов упорядочения

1.2.3. Процессы упорядочения в сплавах Ее-А1

1.3. Метод внутреннего трения при изучении легированных твердых растворов с ОЦК решеткой
1.3.1. Неупругие явления, обусловленные атомной перестройкой кристаллической решетки сплавов со структурой твердых растворов
1.3.1.1. Диффузия атомов внедрения (релаксация Снука)
в ОЦК сплавах железа
1.3.1.2. Особенности релаксации Снука в упорядочивающихся системах
1.3.1.3. Релаксация в твердых растворах замещения
(релаксация Зинера)
1.3.2 Дислокационное и магнитомеханическое гистерезисное внутреннее трение в сплавах Ее
1.4. Задачи исследования
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1 Обоснование выбора объектов исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1.Структурные методы
2.2.2 Метод механической спектроскопии
2.2.3. Оценки достоверности результатов измерений
2.2.4. Анализ спектров внутреннего трения с применением ЭВМ
2.2.5. Критерии оценки достоверности результатов разделения

спектра ВТ
2.2.6. Метод компьютерного моделирования
2.3. Выводы по главе
Глава 3. Механизмы релаксации в Ее-А1 сплавах с неупорядоченным распределением атомов алюминия
3.1. Спектр температурной зависимости внутреннего трения
в Ее-А1 сплавах
3.2. Релаксационная неупругость, обусловленная атомами
внедрения (углерода)
3.3. Релаксация X
3.4. Релаксационная неупругость, обусловленная
атомами замещения (алюминия)
3.5. Выводы по главе 3 82 Глава 4. Влияние упорядочения на параметры неупругости
Ее-А1 сплавов
4.1 .Определение интервалов и идентификация типа упорядочения
4.2. Влияние упорядочения на параметры релаксации Снука
4.3. Моделирование углеродной релаксации Снука
4.4. Параметров гистерезисной неупругости и механические свойства
4.5. Выводы по главе 4
Заключение
Основные выводы по работе
Список литературы

Введение
Аналитические возможности механической спектроскопии (внутреннего трения) материалов широко используются при изучении атомного строения материалов и процессов, формирующих их физические, механические и эксплуатационные характеристики.
Созданная К. Зинером и развитая в работах зарубежных и отечественных научных школ теория неупругих явлений в твердых телах остается предметом постоянного внимания и развития. Это обусловлено тем, что, с одной стороны, внутреннее трение - это важное свойство материалов, используемое, например, при демпфировании механических колебаний, а, с другой стороны, внутреннее трение (ВТ) дает широкие информационные возможности при изучении атомно-кристаллического строения металлов и сплавов. Проблема анализа и интерпретации температурных, частотных, амплитудных и временных спектров поглощения энергии механических колебаний в сплавах и ин-терметашшдах остается одной из фундаментальных задач.
Сравнительно недорогостоящие сплавы на основе системы Ре-А1 представляют основу для ряда прецизионных материалов и обладают набором уникальных свойств. Тем не менее экспериментальные данные о неупругости этих сплавов весьма ограничены, анализ соответствующих механизмов неупругости носит несистематический характер, отсутствуют достоверные количественные данные.
Очевидна необходимость получения такой информации о растворимости и взаимодействии атомов внедрения и замещения между собой и с другими дефектами кристаллического строения, включая вакансии и дислокации, о характеристиках и механизмах поглощения энергии. Высокая чувствительность и избирательность неупругих эффектов является основой использования механической спектроскопии Бе-АЮ сплавов для изучения особенностей и кинетики упорядочения Бе-АЬ-С твердого раствора не только в подрешетке замещения, но и внедрения. Актуальность таких исследований определяется

этого явления с позиций межатомного взаимодействия нуждается в более тщательном изучении и будет подробно рассмотрен в главе 4.
1.3.1.2. Особенности релаксации Снука в упорядочивающихся системах
Особенности упорядочивающихся сплавов сравнительно с другими материалами в основном связаны не с их кристаллической структурой, а с ее лабильностью, возможностью существенных изменений этой структуры при относительно небольших изменениях внешних параметров: температуры, концентрации, деформации. Изменения энергии при перераспределении атомов по решетке обычно невелики и изменения упорядоченности можно осуществлять относительно слабыми воздействиями. В монографии Ларикова Л.Н., Гейченко В.В., Фальченкова В.М. [35] определены эти изменения энергии. В то же время проявления кооперативных эффектов в упорядочивающихся сплавах весьма своеобразны и находят отражение в спектрах ВТ. Поскольку вероятность перескока АЗ в другой узел решетки экспоненциально резко зависит от температуры Т [113], то меняя Т, можно легко менять в широких пределах и времена релаксации атомных перераспределений. Это позволяет исследовать различные проблемы кинетики упорядочения методом ВТ.
На основе изучения и анализа релаксационных максимумов ВТ при старении Бе-Сг ферритных сплавов [114] обнаружено перераспределение АВ в твердом растворе, изучен его механизм и кинетика в интервале температур расслоения высокохромистого феррита. При старении в интервале 400-550 °С происходит не только выделение АВ из твердого раствора на дислокации и их закрепление, но и перераспределение АВ в твердом растворе вокруг АЗ, приводящее к потере унимодальности эффекта Снука на ТЗВТ и сопровождающееся существенным изменением комплекса механических свойств. Аналогичный эффект исследован и обобщен для сталей с содержанием хрома 15-35 % в ходе старения при 200-540 °С. Обнаруженные закономерности позволили