76. Условия реализации аморфного состояния:

Металлические стекла, или аморфные сплавы, получают путем охлаждения расплава со скоростью, превышающей скорость кристаллизации . В этом случае зарождение и рост кристаллической фазы становится невозможным и металл после затвердевания имеет аморфное строение. Высокие скорости охлаждения могут быть достигнуты различными методами, однако наиболее часто используется закалка из расплава на поверхности быстро вращающегося диска. Этот метод позволяет получить ленту, проволоку, гранулы, порошки.

Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах Fe,Ni,Co,Cr и др. Для получения металлических стекол на базе Fe,Ni,Co,Cr к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы P,Si,B,C,Ge.

77. Способы получения аморфного состояния.

1. Молот и наковальня.

Vохл=10^5 К/сек

2. Одновалковое спинингование.

3. 2х валковое спинингование

4. Мельницы

5. Воздействие ионами

6. Интенсивная пластическая деформация

7. Бойки Бриджмена

79. Условия реализации нормального механизма аллотропического превращения.

-Необходима термическая активация процесса, сравнимая с энергией активации самодиффузии. На начальной стадии зародыши новой фазы образуются на границах зерен. Характерна малая плотность дислокация в зернах новой фазы и отсутствие развитой субструктуры.

Если на границе между α и β – кристаллами имеются значительные искажения в расположении атомов, граница называется когерентной. По строению она близка к границе между зернами одной и той же фазы с большим углом разориентировки, она обладает большой зернограничной энергией σ. Межфазная граница может быть так же когерентной, в этом случае наблюдается постепенный переход решетки одной фазы в другую. Такой переход (когерентная связь ) возможен, если расположения атомов в решетке старой и новой фазы, сходны. На когерентной пов-ти раздела между α и β –фазами имеются искажение е из-за несовпадения параметров решеток этих двух фаз. Энергия искажении ~е² . Когда возникшее напряжения превысят предел упругости, когерентная связь между старой и новой фазами нарушится. Граница станет некогерентной. Рост зародыша в этом случае возможен лишь путем диффузионных перемещений атомов от старой фазы к новой через некогерентную границу. Если граница когерентная, то для реализации нормального (диффузионного) превращения необходимо высокое значение T₀ и малое ΔT (T_a высокая), медленное охлаждение.

Рис. 77. Некогерентная AB (а) и когерентная (б) границы

между кристаллами альфа- и бета-фазы.

80. Условия реализации мартенситного механизма аллотропического превращения.

Мартенситный механизм, как и нормальный механизм, характеризует способ перемещения атомов при полиморфном превращении, т.е. переход от одной кристаллической решетки к другой. При мартенситном механизме образование новой фазы происходит путем закономерного ( или упорядоченного ) кооперативного перемещения атомов, при котором они сохраняют своих соседей и смещаются относительно друг друга на расстояния, составляющие малую долю межатомных.

Может ли полиморфное превращение осуществляться мартенситным механизмом? Безусловно, если температура, при которой осуществляется превращение, столь низка, что диффузионное перемещение атомов практически отсутствует. Следует отметить, что условие отсутствия диффузии при мартенситном механизме превращения столь значимо, что существенным образом изменяет и кинетику, и термодинамику превращения.

Кооперативное перемещение атомов при образовании новой фазы возможно только при наличии когерентной межфазной границы. Поэтому наличие когерентной границы является необходимой особенностью мартенситного механизма. При мартенситном механизме полиморфное превращение в данной локальной области имеет большую линейную скорость и начавшись с образования зародыша, быстро заканчивается в данной области.

различие в металлографической структуре при мартенситном механизме превращения связано в основном с тем, каким образом происходит релаксация напряжений при бездиффузионном превращении - путем двойникования или путем деформации скольжения. При пластинчатой структуре релаксация происходит благодаря двойникованию, при пакетной - благодаря деформации скольжения.