27) Вывести формулу для определения критического размера зародыша при кристаллизации.

Движущей силой роста зерна явл-ся уменьшение граничной св.энергии. она уменьшается на величину ∆F=ϬV(1/r₁-1/r₂), где в-атомный объём, эр1 и эр2 радиус кривизны соседних зерен.

при соприкосновении зерен r_{1 = -}r₂ и 1/r₁-1/r₂=2/r₁. Линейная скорость с непрерывного роста зерна при пост-ой темп-ре пропорц-на ∆F. Можно записать с=dr/dτ= kϬV/r, τ-время, к-материальная константа, r средний радиус зерна. Интегрируя получим r²-r₀²=2 kϬV/r, r₀ радиус исходного зерна при τ=0. Если r₀<<r, то r=(2kϬVτ)^1/2 = A τ^1/2

28) Аномальный рост зерна и его практическое использование

В металле, где нормальный рост зерна при пост.темп-ре практически прекращается, дальнейший нагрев может вызвать рост отдельных зерен. Эти зерна поглощают все окружающие их зерна, неспособные к росту, и в результате образуется очень грубозернистая структура. При продолжении нагрева или увеличении выдержки крупное зерно будет поглощать мелких, пока не столкнется с другим крупным зерном. Такой рост наз-ся аномальным: растут не все, а лишь отдельные зерна. В большинстве металлов с гексагональной решеткой (Mg, Zn, сплавы цинка) текстура деформации и рекристаллизации совпадают, в металлах с ОЦК встречаются оба случая. Текстура вторичной рекристаллизации отличается от текстуры собирательной рекристаллизации. Образование текстуры используют для повышения качества сплавов с особыми физическими свойствами (магнитными, термического расширения, упругими). Все это определяет области применения – там, где требуются сплавы с особыми физическими свойствами, анизотропией (например, трансформаторная сталь, где максимальное значение магнитной проницаемости вдоль оси [100] параллельно направлению магнитного потока).

29. Схема перемещения винтовой дислокации.

Схема перемещения атомов при скольжении винтовой дислокации (светлые кружки показывают новые положения атомов после перемещения дислокации)

Сдвиг на одно межатомное расстояние уже прошел справа от линии дислокации AD. Кружками изображены атомы, находящиеся над плоскостью скольжения, а точками – под ней. Под действием сдвига линия винтовой дислокации AD переместилась в A’D’. При этом в ряду AD ближайшие кружки и точки разошлись на расстояния, к-ые были в ряду 1; в ряду 1 расстояния между кружками и точками увеличились до таких, какие были в ряду 2, и т.д. В ряду 3 кружки и точки совпали и в нем(как и в 4 и правее его) закончился сдвиг на 1 межатомное расстояние. Продвижение дислокации влево через весь кристалл приводит к сдвигу по всей ширине на 1 атомное расстояние вдоль вектора сдвига(на величину в-ра Бюргерса). При этом линия винтовой дислокации движется перпендикулярно вектору сдвига.

В отличие от краевой дислокации винтовая дислокация не может перемещаться с помощью диффузионного механизма.

При взаимодействии винтовой дислокации с вакансией образуется другой тип дислокаций – геликоидальный

Д ля винтовой дислокации вектор сдвига параллелен линии дислокаций, а экстраплоскость совпадает с плоскостью сдвига! Для винтовой дислокации вектор Бюргерса параллелен линии дислокаций и плоскости сдвига!

Винтовые дислокации различают по направлению винтового геликоида - по часовой стрелке (правая) и против часовой стрелки (левая)

Три важных обстоятельства:

1. Дислокация перемещается на один период решетки вправо в результате передвижений атомов только внутри области несовершенства. Атомы вне этой области остаются на своих местах.

2. Дислокация перемещается на один период решетки вследствие передвидения атомов внутри ядра дислокации всего лишь на доли периода решетки.

3. В области ядра дислокации атомы смещаются в направлении действующих на них сил, а сама дислокация перемещается перпендикулярно этому направлению.

ВД в принципе может скользить в любой кристаллографической плоскости, которая содержит линию дислокации и вектор сдвига.

В отличие от краевой винтовая дислокация может переходить из одной атомной плоскости в другую без переноса массы – скольжением. Если на пути движения ВД в плоскости стречается какой-то барьер, то дислокация начинает скользить в другой атомной плоскости, находящейся под углом к первоначальной плоскости скольжения – поперечное скольжение.