Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Надыкто Б.А. -> "Плутоний Фундаментальные проблемы Том 2" -> 31

Плутоний Фундаментальные проблемы Том 2 - Надыкто Б.А.

Надыкто Б.А., Темофеева Л.Ф. Плутоний Фундаментальные проблемы Том 2 — Саров, 2003. — 212 c.
Скачать (прямая ссылка): plutoniyfundamentalnieproblemit22003.djvu
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 159 >> Следующая


328

Los Alamos Science Number 26 2000
достижения критического размера и формы зародыша. Поскольку дислокации играют основную роль в зарождении и росте мартенсита, легко видеть, что на также превращения будет влиять микроструктура исходной фазы. Например, растворенные атомы могут “запереть” дислокации, необходимые для образования зародышей мартенсита. Поскольку для исходной и новой фаз необходима аккомодация, свойства обеих фаз оказывают глубокое воздействие на превращение.

Как правило, в исходной фазе сплава содержится больше растворенных при высокой температуре атомов (замещения или внедрения), чем в новой фазе при температуре превращения. Поскольку состав при мартенситных превращениях не меняется, так как отсутствует диффузия, новая фаза становится пересыщенной (выше равновесной растворимости) и метастабильной. В зависимости от температуры и времени (а также напряжений, связанных с пересьпценностью твердого раствора) растворенные атомы начнут мигрировать и достигнут состояния с более низкой энергией. В сталях этот процесс называется отпуском и используется для контроля свойств материала со структурой мартенсита.

Мартенситные превращения могут быть вызваны также механическими напряжениями. Во многих металлических системах наиболее эффективными для начала мартенситных превращений являются сдвиговые напряжения. Ольсон и Коэн (1981) показали, как также превращения можно разделить на вызванные упругими напряжениями и пластической деформацией. В первом случае приложенное напряжение увеличивает термодинамическую движущую силу и приводит к повышению температуры начала мартенситного превращения Mh (температура превращения, вызванного напряжениями, обозначается как M , где “д” означает 30%-ную деформацию). При мартенситных превращениях, вызванных пластической деформацией, создаются новые, более выгодные области для образования зародышей новой фазы. Хотя мартенситные превращения при динамическом нагружении исследовались мало, документально доказано, что они легко возникают в условиях ударного нагружения.

Другим интересным чисто электронным эффектом, который может вызвать фазовые превращения, является волна плотности заряда - статическая модуляция электронов проводимости, связанная, как правило, с периодическим нарушением структуры решетки. Как отмечалось выше, Пайерлс (1955) впервые предположил, что периодические нарушения решетки могут понизить общую энергию системы в одномерном твердом теле. В одно- и двумерных твердых телах сравнительно легко могут формироваться волны плотности заряда, поскольку на поверхностях Ферми может создаваться энергетическая щель, позволяющая понизить энергию системы на величину, превышающую повышение энергии за счет деформаций, связанных с периодическими нарушениями решетки. Фазовое (структурное) изменение возникает, когда формирование волн плотности заряда сопровождается смещениями ионов, которые стабилизируют возмущение заряда. Часто при температурах выше температуры перехода появляется предвестник в виде мягких фонон-ных мод, которые вносят еще больший вклад в неустойчивость волн плотности заряда (Wayman, Bhadeshia, 1996).

Хотя волны плотности заряда в твердых фазах должны быть редкостью, так как подходящая геометрия поверхности Ферми маловероятна, тем не менее их наблюдают наряду с предмартенситными эффектами в Ti-Ni мартенситах. Например, в титан-никелевых сплавах, содержащих несколько процентов железа, отмечалось двухступенчатое развитие трехмерных волн плотности заряда. Сначала наблюдался постепенный переход второго рода в структуру с нарушенной кубической симметрией, затем превращение первого рода в низкосимметричную ромбическую структуру. Как правило, первая стадия сопровождается фононным смягчением. Хотя такие предмартенситные эффекты интересны с научной точки зрения и характеризуются наличием многочисленных структур на наноуровне, их заметного воздействия на мартенситные превращения в структурных сплавах обнаружено не было.

Я представил такое расширенное описание основ фазовых превращений потому, что эти понятия необходимы для понимания фазовых превращений в плутонии, которые обсуждаются в основном тексте. Для получения более подробной информации о фазовых превращениях можно обращаться к литературе, приведенной в конце статьи. ¦

Number 26 2000 Los Alamos Science
Плутоний и его сплавы

Продолжение. Начало на стр. 323

лиза и другими методами, используемыми для изучения кинетики реакций.

Многие из ранних работ по изучению фазовых превращений в плутонии были сфокусированы на понимании полиморфных превращений одной фазы нелегированного плутония в другую. Более всего внимания уделялось исследованию превращения (5-фазы в а-фазу в процессе охлаждения и обратного превращения при нагреве. В равновесных условиях эти превращения проходят при температуре 123 0C, достаточно низкой, чтобы диффузионные превращения проходили с большим трудом. Действительно, различное поведение при превращениях и образующиеся в результате этого микроструктуры наблюдались (Goldberg, Massalski 1970). Температура (З^а превращения существенно понижается при высоких скоростях охлаждения и при наличии примесей. Гольдберг и Массальски пришли к выводу, что превращения (5-фазы в a-фазу и обратно могут проходить по диффузионному или бездиффузионному механизму. Условия, в которых действует тот или иной механизм, не были полностью поняты, а в последние три десятилетия в этой области было сделано очень мало работ.
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed