Введение к работе
Актуальность работа.Характер пространственного распределения вн-деленкя дибіїерсйсй фазы оказнваот сильное влияние на свойства иаг-нлтоиестких, денпфйрувдих. влинвврянх,, жаропрочных и теплостойких дкспзрсшшо твзрдеавдх отелей л сплавов» а такяв иных мвтврквлоз0 претериеващях фазовое превращение о тетрагональной хрясталяо-гаомоттаей. птэи которс?* связь ме$щр хдасталлячвашн веЕзткачм матрица и выделяющейся фззн мояот быть описана тетрагональним вороч деформации. Из-аа несоответствия кристаллов гадах рзнеток кеті ГфазнТсплавах прн сбразовшмсперсиой «азГ возникаю поля упругих 'ялсшвюй.' год влиянием которых тяюрсшю чаптв» образует Хляршв структура, дааще слшшв шю аде? тнf сво^образшй отвЛнграст па 'ЭлектроЗско1гя« обрТ Эш «wZuсХтуш обладают^вю^рш подоб
SnS^SoSSf прв»Риввя «юга», иного
Пространствеїгане расирэдарения, обреэущизея н& отдельна* стадиях .развитая регулярной структуры били подробно взучэни экспериментальными методами в сплавах типа беркдлкэвой ерокян, сплавах CoPt, Hi-Mo, однако целостной кэртаны вволздщ структура в случае тетрагональной кргсталлогеомэтряи превращения првдлогеко на было в отсутствует ясно понимание даяущнх сил и мэхекяамоз трансформации пространственных распределений. Потойэеез осложняется слабостью теории регулярных структуро проведением расчетов прн довольно грубых упрощающих допущениях, wo ватрудааї использование имэщйхся теоретических результатов для об&од&юя тенденций развитая структури я сопоставления с вкспвриквнтвл'ькаля данными.
Однако, з настоящее время, когда всзмокпоспг методов форара-вакия свойств традиционно испольэуомнх материалов исчершзаатея,, дальнейший прогресс в материаловедении основан на ясном ігоиимєнея процессов, протекавдих при фаговом про вращении а твердом тэдэ ж возможности уверенно предсказывать вид премояуточкой структура» ф>р*ИруЩ«ЙСЯ как при естественном розвитий, тек и под влнгтаем различных внешних воздействий. .Усложнение систем легирования и использование систем со сломами последовательностями нэязсморфшс структурних превмиений лелеет весьма актуальной палачу создания надежных М.гоМ*ткч*их модо.лей, пореоляшех расчетным путам опре-
4.
делить параметры структуры на разных этапах ее развития. Применение таких моделей моает значительно сократить количество дорогостоящих экспериментов, проводимых дпя разработки новых материалов различного назначения и создания технологии их производства, а также повысить достоверность получаемых результатов.
Цель работы состояло в создании теоретической модели развития , регулярного Щюстранствеиюго роспредвления в сплавах о тетрагональной кристаллогеометрией превращения к ее проверка на примере анализа эболюции структуры в. сплаве Н1-2!6Вбе
В соответствии о поотавленной целью в работе решались следующие задачи :
і. Получение математически-,: выражений,' позволяющих быстро рассчитывать упругую энергии готорофазных структур, образующихся в упруго-анизотропных сплавах с кубической кристаллической решеткой при теграгональяой кристачлогеометрии прееращания.
2. Опоедоление вида и параметров ьнергетически выгодных пространственных распределений, образующихся из "тетрагональных" дисперсных частиц в кубической матрице на разных этапах развития регулярной структуры.
8. Опредэлоние основных тенденций и механизмов трансформации пространвтвенных распределений частиц дисперсной фазы под влиянием упругого взаимодействия.
Научная новизна. На основании проведенных исследований били получеші следующие новые результаты:
-
Установлено, что развитие регулярной структуры начинается с формирования на самых ранних этапах фазового превращения неоднсродностей в распроделении "тетрагональных" частиц по ориэнтировкам в однородном хаотическом пространственном распределении.
-
Определено, что внутренняя структура этих неоднсродностей основана на двух доминирующих оривнтировках и может быть описана в вкде параллельных цэпочек вдоль <100>, каадая из которых состоит из одной доминаруодей ориентировки, перемежающихся в двух других напраслениях <100> цепочками из второй доминирующей ориентировки.
-
Показано, что развитие первичных неоднородностей приводит к образованию ДО-блоков - областг-й, занятих частицами только двух ориентировок. Пространственное распроделенке частиц внутри ДО-блоков может быть описано с использованием моделей на основе ОПТ или БИТ иакрэрешеток частиц дзух ориентировок с минимальны;»; С/К1, в которых какдый плотный ряд чаотиц одной ориентировки сдвинут не произвольный вектор вдоль направления этих рядов. Грг:.'ТрЯіственн?e рпспрвде.мш!э частиц в ке ооладаог
трехмерной периодичность*).
4. Определены параметри полей однородной деформации, образующиеся з ДО-блоках по мере исчезновения частиц третьей ориентировки к развития полидвоЯниковой структуры. Выяснено, что формирование этих подай дестабилизирует пространственное распрадахлзгага з ДО-бдоке и еызнвеет распад ДО-блокз на оолгети, занятые частицами только одной ориентировки - МО-бЛОКИ.
5 о Установлено, что в результате развития пространственного распределения из частиц одно!» ориентаровки в МО-блоке образуется фрагментарная структура на основе плотных шюскостннх образований, рисполотаккых параллельно {120) матрицы, входящих в зону с осью вдоль направлений наследуемых от ДС-блока плотнкх рядов <100>«
Практическая ценность : Системы с тетрагональной хркстал-логеомвтриой псовройешш принадлежат к перспективной туше систем создания новых материалов различного щоюненкя. ДЛЯ реализации большого потеималп этих материалов, оптимизации систем легирования и способов обработки изделий необходимо иметь возможность рассчитывать паршетри структуры, образующейся на любом отеле оэ развития. В работе предложена модель, позволяющая рассчитывать параметры шюстранстзэшюго распределения части дисперсной фазы в оиавах вша бортллювой бронзы. Определены об-^е тенденщш т*вч-тия структуры в других спорах с тетрагональної кристаХагео.^-рией нреврїїония. зкеперигантальчое чеслздова струен ко^га IbwZonoСоэ^ячо зо, dpw* проЕэденит работа прнечн їсоипьтр-now юдолтовадая л разработетсо прог-щоэ ^спечаниэ елуйт ревочаво^вой'создания'«тготвч шторного консгруирсрания »атертааов с ю^мо^^зо^ іфвврадашиї
Осноз!шо положения, зынозямна на защиту.
тзЗВлі упруго в.ЖйодаКсмрадк частиц о законом взаимодействия в виде приближенного аналитического знракэнш! парного потенциала применима для анализа эвслэцик структури гзтарофвзнах материалов с упруго' анизотропной кубйчзехйй кристаллической рзивткой в кототш даспорегагз частица сбеввовелись при фазовом превращении с
2. Под влиянием упругого взаимодайстаяя образуется пространственные распределения члетиц, основзшшо на оптшалькн* структур-ных элементах : плотннг. рядах из частиц одинаковой,ориакткревкя и ;ілоскостімх образовать на основе атих рядов. З системо чесгиц двух ориентировок рядн располагаются вдоль <Ю0> матриць*,, перпендикулярного ііапразлізішям осой тетр^гочалгпоста «стіш,- а плоткне образо - п,Рял. :тло: КО С ТЯМ {110}, ЗХОДСТЇМ в
б.
! осью вдоль ряда, В системе частіш одаой ориентировки плот-шэ плоскостные образования параллельны плоскостям (120}„ входящим в ону с осью вдоль ряда <100>.
3. Развитие пространственного распроделвния частиц начинается
с возникновений в однородном хаотическом пространственном распре
делении неодаородцостэй в распределении частиц по оривнтирсвкам,
проходе через этап разбиения сплава на ДО-блоки - области, заня
тна частицамк только двух ориентировок с регулярным расарвделением
на основе плотных рядов <100> - и оавершаетоя распадом ДО-блоков
ее МО--Олоки - области» занятые частицами одной ориентировки с ре
гулярным васггоедоланием на основа плотных плоскостных образований
иэ частив вдоль «20)о .
Апробация работы. Основные результаты были иредстазлены на Шко-ле-свйшї?ІШ-колодыГТчешх и специалистов по проблзмш фазовых превращений (Москва, ноябрь 1985 г.), Конференции молодых ученых .« специалистов "Ковно процессы получения, обработки и метода исследования металличоских материалов" (Москва. апрель 1987 г.)« Научно-техннческом еешааргГ "Лрименонио ЭН1 в металловедении" (Москва, март 1S88 г.), V Всесоюзном совещании по старению металлических сплавов (Свердловск. март І&99 г,)» VI Совещании по Старанию метаялическик ставов (Екаторинбтрг. март 1992 г,). I Российско-китайском сипло-'-ви*ю "Актуальныо проблемы современного матвриаловэдвнйя* (Томск, ишь 1992 г.) ,
Публикации. По теме работы опубликовано 6 печатных работ. . СтруктурТи объем работы. Диссертация состоит из введения. 8 глав.-выводов, списка литературы и приложения. Объем дисс9ртации составляет 189 страниц текста, включая Б7 рисунков, I таблицу и библиограф» из 118 наименований.