Диффузия и неоднородные структурные состояния в сплавах с локализованными источниками и стоками вакансий

• Автор: Гапонцев, Виталий Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 347 с. : ил.

1. Обзор эксперимента. Активированный сплав. Описание диффузии в сплавах замещения
1.1. Условия течения структурно-фазовых превращений при холодной интенсивной пластической деформации сплавов замещения
1.2. Генерация вакансий при пластической деформации
1.3. Баллистический механизм превращений. Активированные сплавы
1.4. Другие модели активированного сплава
1.4.1. Сосредоточенные источники и стоки вакансий
1.4.2. Термодинамика границ зерен
1.4.3. Зернограничные сегрегации
1.4.4. Динамическая рекристаллизация зерен
1.5. Многочастичное взаимодействие атомов сплава
1.6. Вид концентрационной неоднородности. Зависимость фазового состава от среднего химического состава
1.7. Предварительный анализ эксперимента
1.8. Методы описания диффузии в сплавах замещения
1.9. Заключение
1.10. Выводы
2. Диффузия в гетерогенных сплавах с сосредоточенными источниками и
стоками вакансий
2.1. Обобщение модели неравновесного дырочного газа для неоднородного
гетерогенного сплава
2.1.1. Физические основы обобщенной модели

2.1.2. Потоки в системе отсчета кристаллической решетки
2.1.3. Диффузионные потоки
2.2. Диффузия в сплаве с постоянно действующими импульсными источниками вакансий
2.2.1. Уравнения нелинейной диффузии для эффективных величин
2.2.2. Характер установившихся распределений состава
2.3. Заключение
2.4. Выводы
Стационарные состояния «однофазного» сплава
3.1. Система уравнений нелинейной стационарной диффузии
3.2. Классификация режимов стационарной диффузии. Общие свойства стационарных распределений состава
3.3. Зависимость стационарных распределений состава от граничных условий
3.3.1. Формальный вид функций Q(Ca),P(Ca), G(Ca) и R(Ca)
3.3.2. Регулярный твердый раствор
3.3.3. Идеальный твердый раствор
3.4. Зависимость свойств сплавов от состава образца при постоянном знаке разности подвижностей
3.5. Заключение
3.6. Выводы
Сплавы в «двухфазной» области при действии постоянных источников вакансий
4.1. Сингулярный характер задачи диффузии в «двухфазной» области. Асимптотическое разложение уравнений
4.2. Качественный анализ решений для регулярного твердого раствора
4.2.1. Уравнение для области обострения концентрационной неоднородности. Модулированные структуры
4.2.2. Изменение вида волны пространственных модуляций состава
при росте отклонения от равновесия
4.2.3. Качественный вид стационарных распределений состава в области между источником и стоком вакансий
4.3. Эволюция и установившиеся распределения состава регулярного твердого раствора в двухфазной области. Концентрационные волны
4.4. Твердый раствор с произвольными термодинамическими свойствами
4.5. Заключение
4.6. Выводы
5. Превращения ТМЧц ТьСи, ТРСо, Си-Со, Си-Ре и Ре-Сг при интенсивной
холодной пластической деформации
5.1. Трехзонные наноструктурные сплавы ТР№ и ТРСи
5.1.1. Эксперимент и рабочие гипотезы
5.1.2. Обратная задача
5.1.3. Обработка данных для Т1-№
5.1.4. Обработка данных для ТРСи
5.2. Циклические превращения при деформации ТКСо
5.3. Индуцированный спинодальный распад Си - Ре, Си-Сои Ре-Сг
5.4. Заключение
5.5. Выводы
Заключение
Литература
электронная структура перестает меняться. Размер Л можно отождествить с расстоянием, характеризующим пространственные корреляции.
Магический размер погруженного кластера равен удвоенному размеру атомного дальнодействия dm=2А, для изолированного кластера необходимо учитывать наличие «шубы» из зигзагообразных цепочек атомных групп и оценку магического размера изолированного атомного кластера можно принять в виде dm=4Л. Тогда размер области, в которой свободную энергию Гиббса следует рассматривать как функционал локального состояния вещества, равен (2 - 4), (1.5- 2.5) и (0.5 - 1.5) нм для веществ с металлической и ионной связью, интерметаллидов и веществ с ковалентной связью, соответственно.
Многочастичный характер взаимодействия атомов объемных веществ проявляется при сопоставлении энергии связи на один атом в двухатомных молекулах и соответствующих объемных материалах. Такое сравнение (см. Таблицу 3 в [190]) показывает, что энергия связи на один атом в объемных металлических материалах превышает ее значение в соответствующих бинарных молекулах в (1.64 - 3.31) раза, для атомов с ионной, ковалентной и молекулярной связями диапазоны отношений (1.87 -3.57), (1.18 - 1.89) и (0.5 - 0.68) соответственно. Эти данные вновь подчеркивают роль валентных электронов и гибридизации их орбиталей в процессе консолидации атомов вещества.
Проведен расчет термодинамических и кинетических свойств металлических систем на основе построения многочастичного потенциала взаимодействия атомов массивного вещества [56, 57, 191-198]. Для построения многочастичного потенциала использовался метод функционала электронной плотности. Он имеет более широкие возможности по сравнению с классическим методом гибридизации электронных орбиталей. Применение этого метода позволило рассмотреть более сложные ситуации, связанные с воздействием на свойства сплавов давления и неоднородных полей внутренних напряжений вблизи концентраторов напряжений. Проверка результатов, полученных методом функционала электронной плотности, осуществлена на основе хорошо апробированного метода погруженного атома [198]. Метод функционала электронной плотности использовался для построения многочастичного потенциала чистых металлов [191, 192]. Во второй из этих работ рассмотрена задача распространения ударной волны, требующая описания термодинамических свойств металла в ши-