Введение к работе
Актуальность работы. Практическая значимость данных но взаимодействию легких элементов с металлами, особенно в случае широте исюльзуемых конструкционных материалов,обусловила постановку большого числа соответствупцих экспериментальных исследовании.Однако.многие веяные вопросы,необходимые для понимания механизма миграции внедренных атомов,ех взаимодействия с дефектами кристаллической решетки и влияния этого взаимодействия на коэффициенты диффузии,к настоящему времени остались невнясненншн.Зто связано с тем,что существующие экспериментальные методика не обеспечивали необходимой точности измерений.Результаты различных работ по измерению коэффициентов диффузии характеризовались большим разбросом, а исследования таких тонких эффектов,как аягзотрошя и концентрационная зависимость коэффициентов диффузии,во многих важных случаях вообще не были выполнены.Использование в данной работе методики ядерных реакций и осуществление корректной постановки диффузионного эксцершдевга позволили обеспечить уровень измерений коэффициентов даЦфузии легких элементов в металлах,близ кий к до стягнутому ранее в методе редко-активных индикаторов для атомов тяжелых олєі&нїов.ї на этой основе с высокой точностью измерить параметры темшр&туриэй зависимости коэффициентов диффузии кислорода, мшзотрошт и концентрационную зависимость коэффициентов диффузии кислорода в <тС - титане.Экспериментальные результаты,полученные в работе .использованы для развития теоретических представлений о механизме мигрецин внедренных атомов я их взаимодействия с дефектами кристаллической решетки.
Научная новизна; В работе виервые :
выполнена корректная постановка орецнзионного диффузионного эксперимента по измерению коэффициентов диффузии легкою элемента в металле ;
обеспечен уровень измерений коэффициентов диффузии и других диффузионных ларгметров легких элеменгов,дос1игнутнй Б методо радиоактивных индикаторов для ,томов,образуыцих в ме~
таллах растворы замещения ;
- проведено прецизионное экспериментальное исследование диф
фузии кислорода в о(. -гитане,включающее исследование темпера
турной зависимости коэффициентов диффу5ии,анизотропии диффу
зии и концентрационной зависимости коэффициентов диффузии
кислорода.
Практическое значение работы. Оно определяется тем,что значения параметров диффузионных процессов необходимо использовать для решения технологических задач,связанных с жэго-влением, выбором оптимальных режимов эксплуатации и обработки изделии из титана и его сплавов.
Достоверность подученных результатов. Она обеспечивается :
созданной технологией диффузионного эксперимента ( применением методики ядерных реакций, поз валящей проводить прямые измерения концентрационных профилей днффузанта, использованием мало распространенного изотопа кислорода в качестве диффузанта,наличием низких концентраций изотопа кислорода 180 в диффузионной зоне и т.д. ) ;
тщательной отработкой всех исшльзоваилых методик,;
постановкой многочисленных контрольных опытов,гарантирующих правильность измерений ;
использованием двух кардинально различающихся по своим физическим принципам методик (вторичной ионной масс-спект-рометрии и ядерных реакций ) для измерения коэффициентов диффузии кислорода ;
комплексной аттестацией образцов на каздом этапе диффузионного эксперимента ;
подробным анализом ошибок на различных этапах эксперимента ; ,
использованием аттестованных средств измерения.
Основные положения.выносимые на защиту : - параметры температурной зависимости коэффициентов диффу-
_ 4 -
эии кислорода в
- значения анизотропии коэффициентов диффузии кислорода в
ск. - титане в интервале температур 773 - 923 К; отношения
S^- изменялись о? 0,93 до 0,83 и ушішааіЕСЬ с ростом температуры, точность измерения бшга J - 2 % і
концентрационная завасшость коэффициентов дкффуэнн кислорода в сплавах титан - кислород (от 0 до 10 ат.^ кислорода) при 857 К и температурная зависимость коэффициентов диффузии кислорода в сплаве титан - 7 sa.% кислорода в интернате температур 773 - 923 К; концентрационная зависимость ямеет сложный характер; наряду с общей тенденцией уменьшения коэффициентов диффузии шотопа *8о с ростом концентрации легирующего элемента -^О.имеатся два экстремума : минимум при 1,5 ат$ и максимум при 2,7 в.ч.%; для сплава титан - 7 кг.% кислорода температурной зависимости эффекта во обнару&зно ;
заключения о механизме атомных перескоков внедренных атомов в решетке титана и влиянии взаимодействий внедренных атомов меаду собой на коэффициенты диффузия из'отояа *%.
Апробация работа.Основное содержание работы докладыва
лось на : . '
Всесоюзной конференции "Диффузия з метамгк и сплавах" , Тула, IS86 г. і
Международной конференции "Ч)ІҐІЕ'ГА - ев", ШіЩіяа.Бе-латонфюред, І98С г. ;
Всесоюзном совещании "Мшсроан&іиз иа жпкых пучках" .Харьков, 1988 г. ; v
Всесоюзной школе иДа$фузия и дефекта",Шрмь - Куйбышев -Пермь, 1989 г. ;
Международной конференции "Диффузия и дефекты, в твердых тела; ДД'- 91 ", Москва - Пермь, 1991 г.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит & введения,пяти глав и Еывддов.Она содержит 15$ страницы текста, в том числе 9 таблиц , 9 рисунков, f ґ11б„
лиографических ссылок.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 7 работах.
