Файл: Шиняев А.Я. Фазовые превращения и свойства сплавов при высоком давлении.pdf

Скачать файл (6,45Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.07.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

пор [56]. Результаты исследования взаимной диффузии в систе

ме Си—Ni, выполненного Хойманом	и Грундхоффом [57], а
также других работ показали, что в	присутствии давления, ког

да имеет место процесс взаимной диффузии без вакансионного пересыщения, наблюдается значительно лучшее согласие расчет

ных и экспериментальных	данных.
Влияние давления на	процесс диффузии представляет т а к ж е

большой интерес с точки зрения установления природы аномаль

ной диффузии в (J-Ti, p-Zr, y - U и других металлах . Л а з а р у с и		др.
[58] показали, что в \|3-Ti распределение диффундирующего		ве
щества	не подчиняется закону Гаусса. Н а основании этого	был
сделан	вывод, что в (З-Ті действует усложненный вакансионный

механизм. Математический анализ, выполненный Вейландом с сотрудниками [59—60], позволил авторам сделать вывод, что в условиях давлений возможен двойной механизм по типу заме

щения и внедрения, реализация которого зависит			от соотноше
ния C.sDJCiDi,		где Cs и Сі — концентрация атомов	замещения и
внедрения,	a Ds	и £),• — коэффициенты диффузии	этих	атомов:
Этот вывод	з а с л у ж и в а е т исключительного внимания, так			как, по

нашему мнению, сложный механизм диффузии, включающий пе ремещение по типу замещения и внедрения, может осуществлять ся в металлах с большим атомным радиусом, например, в цезии,

висмуте

свинце.

ЛИТЕРАТУРА

1. С. Д.

Герцрикеп,

И. Я- Дехтяр.

Диффузия

металлах

и сплавах. Физмат-

гиз, 1960.

В. F. Dyson,

Т. Anthony,

D. Turhball.

J. Appl. Phys., 1966, 37,

N 6,

2370.

Y. Adda,

J. Philibert.

diffusion

dans les

solids. Paris,

Acad.

Press,

1966.

C. Cosion,

N. H. Nachtrieb. J. Phys. Chem.,

1964,

68, 2219.

•

Кейес.

Твердые

тела

под

давлением. Изд-во

«Мир»,

1966.

/1. W. Lawson.

Phys. Chem. Solids,

1957, 3, 250.

E. Schmidtmann,

К. H. Domer. Arch. Eisenhiittenwesen,

1968,

39,

469:

N. H. Nachtrieb,

H. A. Resing,

S. A.

Rice.

J. Chem. Phys.,

1959,

31, N

135.

M. Beyeler,

У. Adda. J. phys.,

1968,

29,

345.

10.

U. R.

Curtin,

D. L . Daker, H. B. Vanfleet.

Phys. Rev.,

1965, 139,

5a,

1552.

11.

С. Д.

Герцрикен,

M. П. Пряничников.

Укр. Физ. журнал,

1958,

65.

12.

С. Д.

Герцрикен,

М.

П.

Пряничников.

ФММ,

1960,

227.

13.

М. Beyeler,

У. Adda.—

Phys. Sol. high

Pressures,

L965, p.

349.

14.

D. Heitkamp,

W. Jost,

Wagener.

Z. Phys. Chem (BRD), 1959.

19,

1—2,

121.

ID. Я.

Гегузин,

Нгуен-Чонг-Бао,

Л.

Парицкая.

ФММ,

1969,

27,

вып. 3,

450.

-К.

О. Meyer.

Bull. Amer. Phys. Soc,

1968,

13,

3, 458.

17.

/. A. Bosman.

P. E. Brommer,

C. W. Rathenan.

Physica,

1957,

23, 1001;

1960,

26,

533.

18.

C. W.

Tichelar,

R. V. Coleman, D. Lazarus.

Phys. Rev.,

1961,

121,

748.

19. M. Beyeler,

D. Lazarus.

Solid

State Communs,

1967, 7,

1487.

20.

L . S. Darken.

Trans. AIME, 1948,

175,

184.

21.

/. /. Goldstein,

R. E. Hanneman,

R. E.

Ogilvie.

Trans. AIME,

1965,

233,

812.

22. D. Heitkamp,

W. Jost,

K. Bagner.

Phys. Chem. (BRD),

1959,

19,

121.

23.

S. Storchhein,

I . L . Zambraw,

H. H.

Hauser.

Trans.

AIME,

1954,

200,

269.

24.

L . S.

Castleman,

L . L . Seigle.

Trans.

AIME,

1958,

212, 589.

25.

R. S. Barnes.

J. Masey.

Acta metallurg., 1958, 6, 1.

26.

Б. Я. Пинес,

И. Гумен,

Л. П. Подус.

ФММ,

1968, 25,

вып. 2, 314.

27.

.4. Ja. Slunjajev,

D. В. Butrijmowicz.

Trans.

AIME,

1970,

1905.

28.

И. Holleck,

F. Benesovsky,

H. Nowotny.

Monatsh. Chem.,

1963,

94, 477.

29. D. 0.

Van

Ostenburg,

D. J. Lam,

H. D. Trapp,

W. Pracht.

Phys.

Rev

1964,

135,

A455.

И. M. Матвеева.

30.

И. И. Корнилов,

Докл. АН СССР,

1968,

179,

870.

31.

.4. Muller.

Naturforsch.,

1969,

24а, 1134.

32.

/VI. Makin,

А.

Н. Rowe,

D. Le

Claire.

Proc. Phys. Soc,

1957,

670,

545.

33.D. Lazarus. Atom Transport under Varying Pressure. Marslrand Conf. on Atomic Diffusion, Sweden, 15 June, 1970.

34.	P.	A. McArdle,	С. T. Tomizuka.		Bull. Amer. Phys.	Soc, 1968, 13, N 3,	489.^
35.	D.	L . Styris, С. T. Tomizuka.		Bull. Amer. Phys. Soc,		1968, 13, N 3, 488.
36.	С.	T. Tornizaka,	R. C. Lowell,	A.	W. Lawson. Bull. Amer. Phys. Soc,		1960,
	5,	181.

37.M. Beyeler, Y. Adda. Phys. Sol. High Rressures, Paris, Acad. Press, 1965, 349.

38.	A.	Ott. A. Norden-Ott, J. Appl.	Phys., 1971, 42, N 10, 3745.
39.	R.	H. Dickerson, R. C. Lowell,	С. T. Tomizuka. Phys. Rev., 1965, 137, 613.

40./ . B. Hudson, R. E. Hoffmann. Trans. AIME, 1961, 221, 761.

41.N. H. Nachtrieb, J. A. Well, E. Catalano, A. W. Lauson. J. Chem. Phys., 1952, 20, 1189.

42.

C. R. Kohler, D. L . Decker, H. B. Vanflei. Phys. Rev., 1965,

139, A

1552.

43.

L . Chlabildas.

Gilder.

Pros, of the Marstrand conf. on

Atomic

Transport

Solids and Liquids. Tubingen, Germany,

1970.

44.

/ .

Weyland,

D. Decker,

H. Vanfleet. Phys. Rev., В 1971, 4,

12,

4225.

45.

F. R. Bonanno,

С. T. Tomizuka.

Bull. Amer. Phys. Soc, 1964,

9, 656.

46.

Gurta, R. N. Jeffery,

D. S.

Lieberman.

Bull. Amer. Phys. Soc,

1969, 14,

3, 389.

47.

В.

M. Butcher,

H. Hutio,

A. L . Ruoff.

Appl. Phys. Letters,

1965, 19, N

6,434.

48.

E. Hanneman,

R. E. Ogilvie,

H. C.

Gatos. Trans. AIME,

1965, 233,

685.

49.

Fishman,

R. Jeffery. Phvs. Rev. B,

1971, 3, N 12, 4424.

50.

Schatz,

L . Kaufman.

Trans. AIME,

1964, 230, N 7, 1564.

—

51.A. #• Шиняев.—Сб. «Исследования по жаропрочным сплавам». Изд-во АН

СССР 1963 10 38

52.A. L . Rouff' Physics Sol. High Pressures. 1965, 378.

53.В. M. Butcher, A. L . Rouff. J. Appl. Phys., 1961, 32, 2036.

54./ . N. Mandy. Phys. Rev. В., 1971, 3, N 8, 2431.

55.A. Seeger, D. Schumacher. Lattice Defects in Quenched Metals. N . Y. Press., 1965.

56.B. D. Gley, G. W. Greenwood. Phil. Mag., 1972, 25, N 5, 1201.

57.V. T. Heumann, K. J. Grundhoff. Z. Metallkunde, 1972, 63, N 4, 173.

58. D. Lazarus, D.		Yoon, R. Jeffery. Z. Naturforsch.,		1971, 26A,	N 1,	56.
59.	J. A. Weyland.	J. Appl. Phys.,	1974, 42, N 12, 5203.
60.	/ . A. Weyland,	D. L . Decker,	H. B. Vanfleet. Phys. Rev. В,		1971,	4, N 12,
	4225.

Глава 4. Ф А З О В ЫЕ РАВНОВЕСИЯ И СТРОЕНИЕ

Д И А Г Р А М М СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Для разработки новых

модифицирования известных

сплавов,

а т а к ж е

их

практического

применения

большое

значение

имеет

изучение

д и а г р а м м

состояния с учетом

фактора

давления .

на

стоящее время имеются данные по

Р—Т д и а г р а м м а м

для

боль

шинства

элементов

периодической

системы

[ 1 ] . Однако

построе

ние д и а г р а м м состояния при высоких давлениях

проведено

только для

ограниченного

числа двойных

систем. Причина

это

г о — экспериментальные

трудности

и недостаточная

разработка

методов

исследования

условиях

высоких

давлений. Д а ж е

ис

пользование

у ж е

разработанных

методов

дифференциального

термического анализа

( Д Т А ) , рентгенографии

под

давлением,

измерения электросопротивления и некоторых других методов ставит перед исследователями в условиях высоких давлений но


вые методические		вопросы.		Это	относится т а к ж е		и	к	анализу
эффектов	влияния	высокого		давления на		исследуемые			характе
р и с т и к и	сплавов. Такой анализ затрудняется вследствие									проти
воречивых данных		по	Р—Т	д и а г р а м м а м		чистых	компонентов,
наличия	гистерезиса,		уменьшения		чувствительности			всех		мето

дов и появления новых эффектов, связанных со специфическими условиями высоких давлений (ограниченные размеры образца, трудности введения термопары и д р . ) .

Большие трудности возникают д а ж е при исследовании тем пературы плавления простейших двойных систем. П р и исполь

зовании метода Д Т А в условиях высоких давлений начало			плав
ления	может быть надежно зарегистрировано	только д л я	соеди
нений	и эвтектических сплавов. Во всех других	случаях чувстви

тельность метода очень мала, чтобы зарегистрировать скачки на

кривой ликвидус и солидус. Более о б н а д е ж и в а ю щ и м				при	опре
делении	температуры плавления	сплавов при давлении		является
метод	электросопротивления.	Н а ш и опыты	показали,			что
при определенных д л я каждого		выбранного давления		р а з м е р а х
образца	и применении усиления	наблюдаемого	эффекта		можно
определить кривые ликвидус и солидус.
Большие трудности возникают при изучении фазового строе
ния диаграмм состояния в области высоких			температур,			где

трудно использовать методы рентгенографии и нейтронографии (максимальная температура рентгенографических исследований в алмазных камерах достигает 300—500° С) и. не всегда удается решить вопрос применением метода диффузионных пар. Особен но велики трудности при исследовании строения диаграмм со стояния с температурой плавления компонентов выше 1500°С, когда весьма малы возможности экспериментирования во вре мени. Однако эти исследования имеют большое значение для изучения высокотемпературных превращений в сплавах. Кроме того, они позволяют более строго проводить экстраполяцию из области давлений, получаемых при ударных волнах.

В связи с указанными трудностями экспериментального по строения диаграмм состояния при высоких давлениях возрастает роль теоретических методов расчета. Экспериментальное иссле дование в этом случае должно быть направлено только на про верку и подтверждение рассчитанной д и а г р а м м ы состояния. Наиболее эффективными в настоящее время являются термоди намические методы расчета, к рассмотрению которых мы пе рейдем.

Методы расчета диаграмм состояния при высоких давлениях

З а д а ч а термодинамики заключается в	описании явлений	при
роды с единой, энергетической точки зрения. Основываясь		на
трех законах, термодинамический метод	не нуждается в предпо

ложении какой-либо конкретной модели исследуемого тела. По этому термодинамический метод является более простым и об-' щим, чем методы статистической или математической физики. Однако термодинамика использует методы статистической физи ки для определения физического смысла термодинамических ве личин. Прогресс в термодинамике сплавов был связан с разра боткой количественных методов описания фазового равновесия, кинетики фазовых превращений, образования и взаимодействия дефектов кристаллического строения, явлений на поверхности кристалла и других.

Устойчивость фазы в данной системе при наличии давления определяется величиной термодинамического потенциала. Суще ствующая при заданных значениях независимых параметров ф а з а имеет минимальное значение термодинамического потен циала G.

Если ж е в системе в контакте находятся несколько фаз, то равновесие между ними будет в том случае, если термодинами ческие потенциалы этих фаз равны друг другу, т. е.

G , = G 2 .

( 4 . 1 )

Смотрите также файлы

Экономические стимулы в действии (опыт и проблемы) [коллективная монография]..pdf

СТАТМАТ.pdf

Акимов Б.Н. Экономическая эффективность концентрации производства в рыбной промышленности.pdf

Алексеев А.С. Определение производственной мощности строительной организации.pdf

Афанасьев В.Г. Пульные соглашения на международных воздушных линиях учеб. пособие.pdf

Файл: Шиняев А.Я. Фазовые превращения и свойства сплавов при высоком давлении.pdf

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно