Введение к работе
Актуальность работы. В физике твердого тела актуальной является проблема создания материалов с заданными прочностными к другими фнзико-механическиии характеристиками. Чисто эмпирический путь улучшения свойств конструкцаошдіх металлических материалов и сплавов специального назначения не удовлетворяет возрастащим потребностям практики. Дальнейший прогресс в этом направлении возиоген лнаь при наличии достоверных и достаточно точных'в количественной отношении сводении о реальной структуре металлических сплавов, о взаимодействии дефектов кристаллического строения с особенностями структуры, а таквэ о влиянии этих факторов на макроскопнческке свойства исследуемого материала. Прогнозирование свойств металлов, сплавов, полупроводниковых, керамических и других кристаллических материалов должно опираться на четкие представления о механизмах перестройки дефектной структуры кристалла на атомном уровне, обуславливаггсих рассматриваемое явление, и на количественный анализ этих механизмов. Дефекты кристалла влияют практически на все его физические свойства, причем разобщим образом на такие структурно чувствительные, как диффузия, пластичность и прочность. Одним из осноишх типов дефектов в металлических системах являются плэнарные, представляющие собой важный элемент торможения дислокаций, в результате чего в кристалле создается пространственная дислокационная структура, способствующая упрочнению материала.
Упорядоченные сплавы наряду с другими перспективными материалами являются предметом тщательного изучения, так как для них удается достичь прочности, в несколько раз превышающей прочность металлов-компонентов. Упрочнение упорядоченных сплавов достигается деформационным или термическим путем, за счет создания пространственной дефектной структуры. В упорядоченных сплавах возможен особый тип пленарных дефектов, называемый сверхструктурным. Образование яланарнах сверхструктурных дефектов (ПОД) сопутствует процессам упорядочения, пластической деформации, поэтону их изучение является весьма актуальным.
Целью работы является разработка общего подхода к анализу кристаллогеометрии и енергетики. ПСД в сверхструктурах и изучение ил влияния на свойства упорядоченных сплавов сверхструктуры Dia.
Для достижения этой цели представляется необходимым реванше
слвдуздкх задач:
і. Проведение классификации ПСД, основанной на использовать
преобразований точечной u трансляционной симметрии, совмещаагзп
упаковки, расположенные по разные сторони от плоскости дефекта.
2. Получение аналитического выражения энергии образования ПОД t
кристаллах кубической симметрии.
3 Применение разработанного подхода к Есследованна ПОД к us к«г-
плекс"в в системе Dig.
Научная новизна. Вперше на основе аналізе кристаллогеомет-рин решетка проведена систематика ПСД в ряде упорядоченных сплавов на основе 0ІЩ- и ГЦК-решеток. Дшю строгое определение ПСД с точки зрения геометрических особенностей их формирования, введене штрадиционное описание приьаітшзноа ячеШсы свэрхструктур, оказц-вапцэеся в ряде случаев более удобном, чей традиционное, предло-аен. алгоритм нахождения примитивной ячейки сверхструктура пс известной элементарной. Для сдвиговых антифазных границ (САФГ] предложен алгоритм нахождения числа векторов антиСазности, также возможных плоскостей залегания дефектов этого типа.
С использованием аппарата 6-рядов и квадратичных форм решето* впервые предложена методика получения аналитического виражати анергии ПСД с ориентацией (hki) для кристалла произвольного упорядоченного сплава на основе ГШ- или ОЦК-решеток в модели твердых сфер без ограничения на число координационных сфер, учитываемых во взаимодействии атомов. Выведены оригинальные выражена* для расчета анергии трубой антифазных границ в модели трубок бесконечной ширины и реальной трубки с соизмеримыми поперечныш размерами.
Практическая и научная ценность работа. Развитая в нестояще* работе методика анализа ПСД может быть применена t исследованию любых сверхструктур, включая ГПУ-кристаллы.
Предложенный метод получения аналитических выражений энергии образования ПСД позволяет достаточно просто и быстро провесті оценку энергии плоского дефекта, что оказывается необходимым і задачах исследования физико-механических сеойств упорядочению сплавов, в частности, для предсказания возможного спектра дислокационных реакций расщепления, выявления предрасположекносп залегания дефектов в той или иной ориентации в зависимости о; типа сверхструктуры, для качественного описания доменной структуры упорядоченного сплава.
Апробаци'я работы. Основные результата работы докладывалась па XIII Европейском кристаллографическом семинаре (Лоблява, Триест,1991), па XIII Международной конференции по физике прочности и пластичности металлов и сплавов (Самара, 1992), на юбилейной научно-практической конференции (Барнаул, 1992), па I Международном семинара "Эволюция дефектных струїстур в гаталлах а сплавах" (Барнаул, 1992), на II ИевдународноЯ Научно-ТохнйческоЗ-конференции "Актуальша пробле?.:ы фундаментальных наук" (Уосква, 1994).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 шчат-ких работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит аз введения,-четырех глав и заключения, изловенных на 170 страницах наапно-. пнсного текста, содерют 11 рисунков, з прилоаения (32 таблицы), список литературы из icJ наименования.'-.
Защищаемые полоавния диссертации, і. Классификация ПСД на основе кристаллогесг/этрического аыашза упорядоченного сплава.
-
Определэнло векторов антифззности произвольной сверхструктуры п возкогных плоскостей залегания CAST с заданным вектором енти-фэзпостп. Методика нахождения примитивной и элвн&нтарной ячейки сЕзрхструктуры. . —
-
Методика получения аналитических выражении-'энергий ПСД в произвольной сверхструктурв в рамках модели твердых сфер. Аналитические выражения энергии антифазных границ в системе Dla„
-
Аналитические внракения для расчета энергии трубок антафэзкых границ сдвигового типа в модели трубок бесконечной ширины и реальной трубки с соизмеримыми поперечными размерами.
