Концентрационные зависимости

Этот метод более сложно применять в тех случаях, когда концентрационные изменения в растворе влияют на ход поляризационных кривых, а также когда на металлической поверхности образуются фазовые и адсорбционные слои. Полулогарифмическая зависимость между потенциалом и плотностью тока в этом случае нарушается и метод становится непригодным.

3. Поскольку реакций, подобных описанным в п. 1 и 2, нельзя избежать полностью, скорость диффузии в сплаве должна быть достаточно высокой, чтобы концентрационные изменения на по-

Энергетическая зависимость ВС VN от состава кристалла (рассмотрены твердые растворы Al^Oa^N, In/ja^JSI кубической и гексагональной симметрии) исследована в [37] полуэмпирическим методом ^,р35*-сильной связи [41]. На рис. 2.5 приводятся концентрационные изменения ширин запрещенных зон (в точках Г, М и X), а также их оценки по данным экспериментов лю-

С нашей точки зрения ни в коей мере нельзя отрицать наличия концентрационного перераспределения углерода в а-фазе и его роли в осуществлении а -> у-превращения. Однако следует говорить не о флукту-ационных изменениях, а об образовании устойчивых сегрегации атомов углерода. Известно, что дислокации, границы зерен и субзерен, полосы скольжения и др. могут быть местами скопления атомов углерода, что доказывается в целом ряде экспериментальных работ. Подробный анализ большого числа исследований, сделанный в работе [20], показывает, что до сих пор недостаточна информация о том, какова же концентрация углерода в этих местах и являются ли данные области участками твердого раствора с измененной концентрацией или же выделившейся избыточной фазой. В этой работе приводятся данные о том, что при нагреве выше 400°С сегрегационный эффект в значительной мере уменьшается либо просто исчезает. Некоторые концентрационные изменения, безусловно, могут сохраниться до температур а -»• 7-превращения, но они не могут достигать столь больших значений, как требует флуктуаци-онная концепция. В то же время теоретическое рассмотрение показывает, что даже весьма незначительные отклонения от средней концентрации в сторону приближения к равновесному составу приводит к резкому возрастанию вероятности образования зародыша новой фазы.

Нужно отметить, что и без того сложные с физической точки зрения представления о характере перестройки решетки при а ->• у-превраще-нии в сталях нередко еще более запутываются нечеткой терминологией. Разная трактовка одних и тех же терминов приводит к тому, что при одинаковом названии в работах разных авторов речь идет о совершенно различных явлениях. Например, авторы работ [3 и 27] в предложенных классификациях отмечают неупорядоченные диффузионные и упорядоченные диффузионные превращения. Однако в работе [ 3] термин "диффузионное превращение" использован для характеристики концентрационного перераспределения элементов между фазами, а "упорядоченное" определяет коллективный согласованный переход атомов и является эквивалентом сдвигового превращения. В работе же [ 27] под терминами "диффузионный" или "бездиффузионный" механизм понимаются не концентрационные изменения, а характер перехода атомов от одной решетки к другой. Что же касается терминов "упорядоченное" и "неупорядоченное" превращения, то они отражают только наличие или

На основании полученных экспериментальных данных были построены кривые, иллюстрирующие концентрационные изменения в у-фазе,

Концепция о сдвиговом характере а -*• ^-превращения в железе и его сплавах разделяется рядом исследователей [ 26,35—37 и др.]. Однако это превращение нельзя относить к числу бездиффузионных. Этот процесс безусловно сопровождается перераспределением углерода как в а-, так и в -у-фазе. Сдвиговое превращение в первую очередь реализуется в участках с повышенной свободной энергией. Ими могут быть границы зерен и субзерен, места скопления дислокаций, поверхности раздела фаз, где наиболее вероятно образование устойчивых сегрегации атомов углерода. Однако речь может идти лишь о небольшом пересыщении- матрицы углеродом, поскольку значительные концентрационные изменения, как было показано в гл. I , не оправданы с термодинамической точки зрения. При этом чем выше степень неравновесности исходной структуры, тем менее углеродистый аустенит может формироваться в результате а -* -у-превращения (см. рис. 3,6).

Диаграммы состояния строят для равновесных условий. В этих условиях образующиеся одновременно расплавы, кристаллы или твердые растворы и соединения не изменяются качественно и количественно при заданных концентраций компонентов и температуре в течение сколь угодно длительного времени. Такое равновесное состояние достигается только при очень малых скоростях изменения температуры. Это относится главным образом к охлаждению. Перестройки решетки и процессы выделения, описываемые диаграммами состояния, так же как и концентрационные изменения твердых растворов, связаны с изменением расположения участвующих в этих процессах атомов, т. е. с диффузией. Поскольку скорость диффузии с понижением температуры уменьшается, то ускоренное охлаждение препятствует установлению равновесного состояния, например, в системах Fe—FegC, Си—Sn или Al—Mg. Ускоренный нагрев, ведущий к увеличению подвижности атомов, подавляет установление равновесия в значительно меньшей степени.

Основную роль в формировании комплекса функциональных свойств в результате старения играют следующие факторы: концентрационные изменения в твердом растворе, изменения в дефектной структуре, возникновение ориентированных полей внутренних напряжений в связи с выделением частиц, когерентных с матрицей, и их релаксация в связи с нарушением когерентности при росте частиц.

С нашей точки зрения ни в коей мере нельзя отрицать наличия концентрационного перераспределения углерода в а-фазе и его роли в осуществлении а ->• 7-превращения. Однако следует говорить не о флукту-ационных изменениях, а об образовании устойчивых сегрегации атомов углерода. Известно, что дислокации, границы зерен и субзерен, полосы скольжения и др. могут быть местами скопления атомов углерода, что доказывается в целом ряде экспериментальных работ. Подробный анализ большого числа исследований, сделанный в работе [20], показывает, что до сих пор недостаточна информация о том, какова же концентрация углерода в этих местах и являются ли данные области участками твердого раствора с измененной концентрацией или же выделившейся избыточной фазой. В этой работе приводятся данные о том, что при нагреве выше 400°С сегрегационный эффект в значительной мере уменьшается либо просто исчезает. Некоторые концентрационные изменения, безусловно, могут сохраниться до температур а -> 7-превращения, но они не могут достигать столь больших значений, как требует флуктуаци-онная концепция. В то же время теоретическое рассмотрение показывает, что даже весьма незначительные отклонения от средней концентрации в сторону приближения к равновесному составу приводит к резкому возрастанию вероятности образования зародыша новой фазы.

Нужно отметить, что и без того сложные с физической точки зрения представления о характере перестройки решетки при а -»• 7-превраще-нии в сталях нередко еще более запутываются нечеткой терминологией. Разная трактовка одних и тех же терминов приводит к тому, что при одинаковом названии в работах разных авторов речь идет о совершенно различных явлениях. Например, авторы работ [ 3 и 27] в предложенных классификациях отмечают неупорядоченные диффузионные и упорядоченные диффуздонные превращения. Однако в работе [ 3] термин "диффузионное превращение" использован для характеристики концентрационного перераспределения элементов между фазами, а "упорядоченное" определяет коллективный согласованный переход атомов и является эквивалентом сдвигового превращения. В работе же [ 27] под терминами "диффузионный" или "бездиффузионный" механизм понимаются не концентрационные изменения, а характер перехода атомов от одной решетки к другой. Что же касается терминов "упорядоченное" и "неупорядоченное" превращения, то они отражают только наличие или

Коррозионные и поляризационные опытные данные, полученные с производными тиомочевины и мочевины, показывают, что сероводород усиливает эффективность этих ингибиторов. Сходство в поведении производных тиомочевины и мочевины в присутствии сероводорода (аналогичные температурные и концентрационные зависимости, одинаковая степень влияния на электродные процессы) дает основание полагать, что в увеличении эффективности указанных двух типов ингибиторов играют роль одинаковые факторы и процессы.

В некоторых случаях концентрационные зависимости для солевых расплавов могут быть приближенно представлены уравнениями, аналогичными (VI 1-23) и (VI 1-24)

Рис. 3-7. Концентрационные зависимости относительного термического сопротивления клеевой прослойки на основе различных композиций. Штриховые линии — расчет: Ян по (3-14), (3-15) и К„ по (4-24).

Рис. 3-8. Концентрационные зависимости термического сопротивления (1—7) и прочности на сдвиг (/', 2') клеевой прослойки толщиной 0,3 мм с наполнителем (см. табл. 3-2).

Практическую ценность представляют сведения, характеризующие комплексное влияние наполнителей на механические и теплофизические свойства клеевых композиций, поскольку на основе их можно создавать клеевые соединения с заранее заданными свойствами. Так, используя полученные концентрационные зависимости прочности и термического сопротивления наполненных клеевых прослоек (рис. 3-8), можно произвести оценку способности наполнителей к максимальному «улучшению» этих свойств, т. е. к увеличению прочности и снижению термического сопротивления.

концентрационные зависимости механических свойств имеют плав-

Более сложный — четырехкомпонентный ТР (AlN)A(SiC)j_x со структурой сфалерита рассмотрен [99] в рамках метода эмпирического потенциала. Отмечены нелинейные концентрационные зависимости изменения ширины запрещенной щели (непрямые пе-

Рис. 2.14. Концентрационные зависимости межчастичных расстояний Л0а—N (fl)> ^G»_AS (б), энергий дна ЗП (J) и вершины ВЗ (2) (в) для неупорядоченного ТР GaA&i_J3,. Вертикальными линиями отмечены композиции ТР, при которых наблюдаются структурные аномалии. Штриховые линии — аппроксимация параметров ТР по регулярной зависимости

Рис. 6.2. Концентрационные зависимости усадки (&V/V) образцов в системе Ni—Сг.

Рис. 6.4. Концентрационные зависимости усадки (ДК/К) образцов систем (20 % Сг - 80 % Ni) - Me(Ti, Та, Mo). Условия спекания: Т= 1270 К, т = 3 ч

Изучая концентрационные зависимости намагниченности насыщения и константы магнитной анизотропии сплавов системы Со—Сг (рис. 8.10), становится понятно, почему оптимальный состав материала для перпендикулярной записи близок к Со80Сг20. Сплавы с малым содержанием хрома из-за высокой намагниченности имеют отрицательную константу перпендикулярной анизотропии (фактор качества меньше 1) и намагниченность неперпендикулярна плоскости пленки. В сплавах с повышенным содержанием хрома мала намагниченность (при содержании хрома больше 25...28 % (ат.) Сг сплавы при комнатной температуре парамагнитны). В сплаве Со78 5Cr21 5 получена плотность записи 8000 бит/мм при уровне падения сигнала на 50 %. Важно отметить, что указанное значение плотности записи ограничено сверху не природой материала (минимальным размером домена), а разрешением использованной магнитной головки воспроизведения, которое определяется шириной ее главного магнитного полюса (в данном случае 0,25 мкм). Головка не способна считывать информацию с носителя, который имеет размеры доменов намного меньше размера полюса головки. Поэтому совершенствование магнитных материалов для перпендикулярной магнитной записи шло вместе с развитием устройств и созданием новых методов записи и воспроизведения. Был разработан метод термомагнитной записи. Этот метод применяется на пленках, обладающих перпендикулярной анизотропией. Запись информации осуществляется путем кратковременного нагрева под воздействием лазерного участка пленки, находящегося в магнитном поле. Поле при этом подбирается с таким расчетом, чтобы при отсутствии нагрева пленки его величина была недостаточной для перемагничивания