filebar
Методические пособия по сварочным работам

Сегрегация атомов растворенного элемента

Сегрегация атомов растворенного элементаСегрегация атомов растворенного элемента на границах зерна может быть объяснена на основе следующих общих положений. Если растворенный атом больше, чем занимаемое им место в решетке матрицы, то он должен легче входить (т. е. создавать меньшие искажения в решетке) туда, где решетка растянута. Если растворенный атом меньше, чем занимаемое им место в решетке матрицы, то он лучше подходит к тем участкам решетки, которые сжаты.

nn

Границы зерен представляют собой скопления дефектов. Поэтому на границах зерен могут быть участки с растянутой сжатой и нормальной решетками. Средняя статистическая вероятность наличия решетки нормальной, растянутой и сжатой может быть принята равной 30%. В связи с этим границы зерен могут служить участками равновесной сегрегации примесей или растворенных элементов, имеющих атомный радиус, отличающийся от атомного радиуса растворителя.

n n

Мак Лин [124] показал, что между концентрацией элемента в объеме зерна и на границе имеется определенная связь: где Cd — концентрация атомов растворенного вещества в искаженной области;

n n

С — концентрация атомов растворенного вещества в неискаженной области;

n n

Q — энергия искажения, вызванного растворением атома.

n n

Если допустить, что созданная растворенным атомом энергия искажения на границе зерна мала, то при сегрегации по границам выигрывается практически вся энергия искажения. Поэтому в уравнении (53) вместо Q может быть использована энергия искажения вокруг каждого растворенного атома W, рассчитанная на моль растворенного элемента. Эту энергию можно оценить, используя уравнение для определения энергии деформации, вызванной помещением малого шара в сферическую полость в большом объеме металла (если шар меньше полости, допускается, что их поверхности деформируются до соприкосновения):

n n

Где г ? — радиус изолированного шара; г0 — радиус незанятой полости.

n n

Наиболее приемлемые значения энергии искажения получаются при расчете по кажущимся атомным радиусам, определенным из измерений параметров решетки рассматриваемого твердого раствора путем экстраполяции к 100% растворенного элемента [33].

n n

Величина W, рассчитанная по уравнению (54) в работе [33], для системы Al—Cu принята равной 2280 кал! моль. При расчетах с применением уравнения (53) необходимо учитывать энтропию колебаний введением в уравнение коэффициента А. Значение этого коэффициента на точность расчетов будет тем больше, чем больше разница в размерах атомов растворенного вещества и растворителя:

Произвести Аренду элитных квартир в Бишкеке для иностранцев.
Яндекс.Метрика