Файл: Бокштейн, С. З. Диффузия и структура металлов.pdf

где величина яаігрева составляла соответственно 500 и 150°С.

Отметим, что эффективность дислокаций при охлаж ­

О ГО 20 30 40 50 60 0 /0 20 30 40 50 t.Muk

Рис. 9. Изменение теплосодержания при образова­ нии вакансий в алюминии (\Ѵ — тепловой эффект; t — время пребывания образца в калориметре) [32]

то составляла 4,4 мин, 550—600°С—6,5 мин, 450—500°С— 12 мин и 300—350°С—<~40 мин. Оценка по эксперимен­ тальным калориметрическим кривым (63%' эффекта) дает соответственно д л я т в значения 18; 21; 28 и 60 мин.

вполне удовлетворительно согласуется с данными экспе­ римента.

31

зом, я в этих опытах дислокации малоэффективны и ис­

венным источником вакансий являются границы зерен и поверхность кристалла, а дислокационная сетка Фран­ ка на большей части своей длины не испускает вакансий. Барнес наблюдал скопления атомов гелия, которые об­

щения вакансиями была достаточно велика, однако дан­ ных для количественной оценки недостаточно.

Неэффективность дислокационных источников ва­

щиеся в приповерхностной и приграничной зонах и свя­ занные с потоками неравновесных вакансий к этим по­

300 и 200°С, а микротвердость замеряли при комнатной температуре. Оценить степень пересыщения трудно, так

туре было бы при эффективной работе дислокационных

32

средним размером зерна Ю - 2 см. Расчет для испускания вакансий границами зерен дает т./, = 3,7 сек.

Берри и Орехотский [36] изучали релаксацию по Зинеру при отжиге избыточных вакансий в сплавах се­ ребра с 24—33% Zn. Пересыщение составляло прибли­ зительно 25%'. Однако время релаксации было велико (т]«'0,02), хотя и значительно (примерно в 15 раз) мень­ ше того, при котором вакансии исчезали бы только на границах зерен и на свободной поверхности (табл. 3).

Таким образом, в довольно широком диапазоне условий нагрева и охлаждения, вплоть до весьма значительных пересыщений (25%) и «•недосыщений» (75%) решетки

Т а б л и ц а 3

Эффективность дислокаций при различных отклонениях от равновесия

вакансиями, в кристалле может устойчиво существовать отклонение от равновесной концентрации вакансий. «Долгоживущие» вакансии исчезают или рождаются на

или исчезновения — время релаксации таких вакансий в

кационных источников требуются дополнительные экс­ перименты, в которых будут сочетаться различные мето­ ды, а т а к ж е точное знание плотности дислокаций и т . д . По-видимому, наиболее естественно объяснить «пассив­ ность» дислокаций малой плотностью ступенек в хоро­ шо отожженном материале или тем, что они блокирова­ ны атомами примеси (при энергии связи с атомом при­

увеличение скорости отжига) вакансий при очень малой пластической деформации, отмеченное выше.

Анализ результатов показывает также, что эффек ­ тивность дислокаций, по-видимому, различна при рабо­ те их в качестве источников и стоков вакансий и больше

ДИФФУЗИЯ В УСЛОВИЯХ ИЗБЫТКА ИЛИ НЕДОСТАТКА ВАКАНСИИ

Новое направление в исследованиях последних лет связано с учетом вакансионных потоков, возникающих при движении избыточных вакансий к стокам (или на­ оборот), а т а к ж е в стационарном состоянии при нали­ чии внешних сил (например, в температурном п о л е ) . Э т и потоки меняют эффективную подвижность атомов, сле­ довательно, влияют на результаты диффузионных изме­ рений [37], вызывают эффекты неравновесной сегрега­ ции примесей вблизи источников и стоков вакансий

34