Неупругость сплавов на основе интерметаллида Fe3Al

• Автор: Павлова, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 Состояние вопроса
1.1 Бинарные упорядочивающиеся сплавы системы Ее-А1
1.1.1 Виды сверх структур и фазовые превращения в сплавах на основе интерметаллида Ге3А1
1.1.2 Особенности атомного строения и механические свойства сплавов
на основе интерметаллида БезА!
1.2 Основы теории неупругости
1.3 Неупругие явления в склонных к упорядочению сплавах на основе состава БезАІ
1.4 Тройные сплавы на основе состава БезАІ
1.5 Выводы по главе. Постановка задач исследования
Г лава 2 Материалы и методики исследования
2.1 Обоснование выбора объектов исследования
2.2 Методы исследования
2.2.1 Структурные методы исследования
2.2.2 Метод механической спектроскопии
2.2.3 Обработка результатов эксперимента
2.2.4 Компьютерный анализ спектров релаксации
2.3 Выводы по главе
Глава 3 Механизмы релаксационных процессов в склонных к упорядочению сплавах на основе интерметаллида Ге3А1
3.1 Влияние исходной обработки на структуру сплавов на основе интерметаллида Ге3А1
3.2 Неупругость сплавов на основе интерметаллида БезА!
3.2.1 Механизмы неупругости в Бе3А1, контролируемые диффузией углерода в твердом растворе

3.2.2 Неупругость интерметаллида Ре3А1. обусловленная атомами замещения
3.2.3 Низкотемпературное дислокационное ВТ в интерметаллиде Ре3А1
3.3 Выводы по главе
Глава 4 Влияние легирования на структуру и релаксационную неупругость в сплавах на основе интерметаллида Ре3А1
4.1 Влияние легирования на структуру и температуры превращений в интерметаллиде Ре3А1
4.2 Релаксационные эффекты в сплавах на основе интерметаллида Ре3А1, дополнительно легированных хромом и кремнием
4.2.1 Механизмы релаксационных эффектов в сплавах тройных систем Ре-А1-Сг и Ре-АІ-Бі
4.2.2 Особенности высокотемпературного ВТ в сплавах на основе интерметаллида ТезАІ, дополнительно легированного кремнием
4.2.3 Влияние хрома на низкотемпературное дислокационное ВТ в интерметаллиде Ре3А1
4.3 Выводы по главе
Заключение
Основные выводы по работе
Список литературы
Введение

Явление упорядочения в сплавах на основе ОЦК железа привлекает внимание в связи с практической и научной значимостью: фазовые переходы порядок-беспорядок определяют формирование многих свойств сплавов [1,2]. Развитие представлений о структуре и свойствах упорядочивающихся сплавов на основе ОЦК железа является актуальным вопросом физического металловедения.
Процесс упорядочения и образование упорядоченных сверхструктур характерны для следующих систем на основе ОЦК железа: Ре-А1, Ре-Бц Ре-Со, Реве, Ре-ва, Ре-Ве [3]. Среди указанных систем перспективными для промышленного применения являются сплавы системы Ре-А1, т.к. они обладают уникальным сочетанием свойств: высокая прочность и твердость, стойкость в коррозионной и сульфидной средах, низкая плотность и стоимость производства [4-9]. В сплавах системы Ре-А1 при упорядочении образуются сверхструктуры, которые наиболее распространены в упорядочивающихся сплавах на основе ОЦК железа [3]. Эти сверхструктуры соответствуют составам РеА1 (сверхструктура В2) и Ре3А1 (сверхструктура В03). Интерметаллид Ре3А1 является хорошим модельным сплавом системы Ре-А1 вследствие двухстадийного характера установления дальнего порядка: при понижении температуры из неупорядоченного твердого раствора Ре-А1 образуется сверхструктура типа В2, которая при понижении температуры переходит в сверхструктуру типа О03. Таким образом, в зависимости от температуры, интерметаллид Ре3А1 может иметь оба типа наиболее распространенных в сплавах на основе ОЦК железа сверхструктур: В2 или Б03.
Образование упорядоченной сверхструктуры О03 обусловливает экстремальные механические свойства сплавов не основе интерметаллида Ре3А1 при комнатной температуре и определяет области промышленного применения этих материалов [2, 3]. Сплавы на основе интерметаллида Ре3А1 применяются в качестве материала, работающего в условиях динамических нагрузок, для изго-

В литературе встречаются несогласованные данные по влиянию Сг на температуры фазовых превращений в составе Ре3А1. Необходимы дополнительные исследования структур сплавов и интервалов упорядочения.
Легирование оказывает иное влияние на структурное состояние интерме-таллида Ре3А1 [3]. 81, как и А1, склонен к упорядоченному расположению в решетке железа. При легировании интерметаллида РезА1 атомы кремния замещают в решетке атомы алюминия. В сплавах системы Ре3(А1,81) также как и в интерме-таллиде Ре3А1 образуются сверхсгруктуры, упорядоченные по типу В2 и Б03 [3, 91, 92]. На рис. 1.11 представлен срез тройной диаграммы Ре3А1-Рез81 по данным работы [3].
Я, % (ат.)
Рисунок 1.11 — Концентрационная зависимость значений температур упорядочения для разреза Ре3А1-Ре>81' тройной диаграммы Ре-А1-81 [3]
При комнатной температуре все сплавы разреза Ре3А1-Ре381 имеют структуру, упорядоченную по типу Г303 [93]. Образование Б03 структуры в сплаве стехиометрического состава Ре381 происходит непосредственно при кристаллизации из расплава, в отличие от Ре3А1, где этот процесс протекает в несколько стадий. При более низких концентрациях Б1 упорядочение происходит путем переходов А2-В2-Б03. Как отмечалось в [94], по мере замещения атомов А1 атомами энергия упорядочения возрастает. Следовательно, дополнительное легирование