Образование, структура, стабильность структуры и микротвердость нанокристаллических сплавов систем Ni-Mo-B и Al-Ni-Yb

• Автор: Кирьянов, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Нанокристаллические материалы
1.2. Получение
1.2.1. Конденсация инертного газа
1.2.2. Механический размол
1.2.3. Контролируемая кристаллизация
1.3. Свойства
1.3.1. Магнитные свойства
1.3.2. Механические свойства
1.3.3. Электрокаталитическая активность
1.3.4. Сопротивление коррозии
1.4. Термодинамика и кинетика кристаллизации
1.4.1. Образование аморфных сплавов
1.4.2. Реакция кристаллизации в аморфных сплавах
1.4.3. Зарождение
1.4.4. Рост кристаллов
1.4.4.1. Линейный рост
1.4.4.2. Параболический рост
1.4.5. Кинетика кристаллизации
1.4.6. Разделение фаз
1.4.7. Кинетика роста зерен
1.4.8. Кристаллизация. Статистический подход
1.5. Легкие нанокристаллические сплавы
Материалы и методика исследования
2.1. Получение
2.2. Калориметрические исследования
2.3. Исследование механических свойств
2.4. Рентгеновские исследования
2.5. Электронная микроскопия
Сплавы системы №-Мо-В
3.1. Исходная структура сплавов
3.1.2. Выбор составов. Получение аморфной структуры
3.1.3. Подбор составов. Нанокристаллическая структура
3.2. Формирование структуры при нагреве сплавов системы Мі-Мо-В
3.2.1. Фазовые превращения
при кристаллизации сплава №7оМоюВ2о
3.2.2. Структура нанокристаллических сплавов М-Мо-В
3.2.2.1. Превращения при нагреве
3.2.2.2. Подбор оптимальных параметров термообработки
для формирования нанокристаллической структуры
3.2.2.3. Эволюция структуры при отжиге
3.2.2.3.1. Средний размер нанокристаллов
зависимость от температуры, времени
выдержки и положения в образце
3.2.2.3.2. Фазовый состав и параметры решетки нанокристаллической фазы
3.2.2.3.3. Стабильность наноструктуры
З.2.2.З.З.1. Распад нанокристаллической структуры
3.2.3. Тонкая структура нанокристаллических сплавов
3.3. Механические свойства
3.4. Выводы
Структура и свойства сплава АІ8б№цУЬз
4.1. Исходный сплав. Ожидаемые свойства, структура
4.2. Формирование нанокристаллической структуры
в сплаве АІ8бМцУЬз
4.2.1. Исследование тепловых свойств. Выбор температурновременных параметров для формирования нанокристаллической структуры
4.2.2. Фазовые превращения при
кристаллизации сплава АЬвМцУЬз
4.2.3. Эволюция структуры при повышении температуры
4.2.3.1. Определение объемной доли
нанокристаллической фазы
4.2.3.2. Средний размер нанокристаллов и его зависимость
от времени выдержки
4.2.3.2.1. Распределение нанокристаллов по размерам
4.2.3.3. Тонкая структура сплава АІ8б№цУЬз
4.3. Механические свойства и их связь с микроструктурой

где В - коэффициент диффузии, а - постоянная (размерный параметр, определяемый из состава граничной области частицы и состава образца) (145]. Предполагается, что коэффициент диффузии Э не зависит от концентрации. Его температурная зависимость дается выражением Аррсниусовского типа:
0 = ОоЧ!хр(-01УКТ) (1.14)
Скорость роста кристаллов при первичной кристаллизации ир подчиняется уравнению:
ир = АУЛ = (а2/2ИШ)1'2 = аг1><Г1 (1.15)
Скорость роста кристалла при первичной кристатлизации зависит от его диаметра и снижается с увеличением размеров зерна и ширины диффузионного поля соседних кристаллов. При этом возможна реализация механизма коалесценции Оствальда [146].
Процесс конкурентного роста выделений, почти равновесного матрице, обычно называется коалссцснцисй по Оствальду Механизм этого процесса для кристаллизации из расплава описывается уравнением Гиббса-Томсона, согласно которому растворимость для Рис , ы Кончентрациошшй некоторого интервала размеров выделений будет градиент сплава Ре-В
наименьшей в наибольших выделениях и, наоборот, наибольшей в наименьших выделениях [147]:
С«(г) = Св( 1 +[(1 -СвУ(Ср-С0)] -2о Уп/ЯТ гее) (1.16)
где С - соответствующие концентрации, г - радиус выделения, е<, -коэффициент неидеальности Даркена, о - энергия поверхности раздела зерен, У„ - молярный объем выделений, то есть объем, занимаемый 6.021023 атомами. Несмотря на влияние Оствальдовской коалесценции, и контролируемой диффузии, процесс происходит даже при более медленной скорости роста. В любом случае рост, во время первичной кристаллизации, который контролируется лальнодействующей диффузией, всегда меньше чем рост во время полиморфной кристаллизации или эвтектической реакции, которые контролируются межзеренной диффузией.