Преимущественной ориентации

Наиболее высокими защитными свойствами обладают покрытия с преимущественной ориентацией кристаллов плоскостью 0001 и текстурой с меньшим рассеянием [46] .

У образцов MoSi2, полученных при 1500° С, на внутренней поверхности имеются текстуры в направлении [110] и [100] перпендикулярно поверхности этих образцов. На внешней поверхности — слабая преимущественная ориентация [11.1]. У образцов , полученных при 1600° С, на внутренней поверхности имеется сильная текстура в направлении [100], а на внешней, кроме преимущественной ориентации [111], появляется текстура [110] перпендикулярно поверхности образца. Образцы, полученные-при 1700° С, обладают значительной преимущественной ориентацией в направлении [100] на внутренней поверхности,"а текстура [110] у них выражена слабее. На образцы имеют только одну текстуру

плоскостями октаэдра и куба, а также додекаэдра и куба. Но получаемые на плоских шлифах узоры фигур травления не позволяют определять ориентацию всех зерен. Более четко они обнаруживаются на поверхностях круглой формы с преимущественной ориентацией. Если кубические грани кристаллов лежат близко к плоскости шлифа, то поверхности таких зерен склонны к химической полировке (блестящее травление).

Следует отметить, что высокий модуль углеродных волокон обусловлен преимущественной ориентацией графитовой структуры, возникающей при деградации исходного полимера. Из-за такой структуры свойства волокон являются сильно анизотропными. Особенно важна анизотропия прочности, модуля и коэффициентов температурного расширения, и она отражается в свойствах композитов, которые оказываются более анизотропными, чем аналогичные композиты на основе стеклянных волокон. Для данного типа волокна прочность и модуль композита при осевом растяжении зависят в первую очередь от объемной доли волокон и лишь в незначительной степени от состава используемой

5.2.0 микрокартине разрушений. Микроструктурная картина разрушения металлов показывает, что в условиях ползучести на границах зерен возникает система микротрещин (как правило, на стыке трех зерен), с преимущественной ориентацией в плоскостях, перпендикулярных к направлению растяжения'). Так же ориентированы микротрещины и в испытывающих ползучесть полимерах2) .Удельная концентрация таких трещин в материале постепенно увеличивается.

показан на рис. 91 [103J. В ос-сплавах транскристаллитный скол происходит по плоскостям вблизи {0001}, поэтому положение более сложно. Вследствие этого ветви макроскопической трещины с большими углами отклонения невозможны, особенно в материалах с высокой степенью преимущественной ориентации, Тем не менее в некоторых а-сплавах макроветвле-il:iyi*$jk:(;\: ние трещин наблюдалось. Пример показан "•'•''•':, iv*'-* на рис. 92 [81] для сплава Ti—7 А1— ,: *:''-•' • •• 1,5 Мо—0,5 V. В таких сплавах угол между . ~":-;ч>-- • ' ветвями трещины контролируется преимущественной ориентацией образца. Наконец, необходимо заметить, что микроветвление в большей степени преобладает во многих сплавах ос, возможно, вследствие значительной области Па роста трещин.

вается параллельной направлению вальцовки. В противоположность образцам с беспорядочной ориентацией кристаллитов, где получаются сплошные конусы отражения (см. фиг. 56), образцы с преимущественной ориентацией кристаллитов будут давать на рентгенограммах не сплошные линии, а разорванные, особенно затемнённые в одних местах и почти совсем не затемнённые в других. Эти разрывы в сплошности линий заставляют прибегать к съёмке рентгенограммы не на цилиндрическую плёнку, а на плоскую пластинку, и тогда всё кольцо, получающееся от пересечения конуса отражения, становится доступным наблюдению. Места особенно сильного затемнения на кольцах рентгенограммы образуются вследствие сложения отражений от множества одинаково ориентированных кристаллитов. Такая преимущественная ориентация кристаллитов в поликристаллическом образце называется текстурой. Расшифровка текстурдиаграмм позволяет определять кристаллографические направления текстур [5].

Наиболее качественные осадки вольфрама образуются в условиях, когда лимитирующей стадией процесса является химическая реакция восстановления WF6 водородом. В условиях,, соответствующих кинетической области реакции, т. е. при низких температурах и высоких концентрациях WFe, образуется осадок с кристаллической огранкой на поверхности и с преимущественной ориентацией осадка {100}. Снижение содержания

WF6 в газовой смеси, сопровождающееся переходом в диффузионную область, создает благоприятные условия для роста дендритных осадков с преимущественной ориентацией поверхности осадка {111}. При относительно низких концентрациях WFe B газовой смеси и высоких температурах появляются осадки с гладкой поверхностью и текстурой {111} [103, 160].

Если какие-либо два главных значения тензора X совпадают (например, Кх = А.у), то в плоскости, содержащей соответствующие оси (в плоскости XOY), и плоскостях, параллельных ей, материал является изотропным и выбор ориентации этих осей может быть произвольным. Такие материалы называют транс-версально изотропными (по отношению к фиксированной оси Z). К ним относятся: слоистые композиционные термоизоляторы при условии, что в плоскости каждого слоя теплопроводность не зависит от направления; волокнистые термоизоляторы с преимущественной ориентацией волокон в одном направлении (например, дерево или армированные однонаправленным волокном композиты), или наоборот, с хаотической ориентацией волокон, расположенных в параллельных плоскостях; кристаллические теплоизоляторы с преимущественной ориен-

При медленном окислении образовавшаяся пленка моделирует первоначальный топографический рельеф металлической подложки. В результате интенсивного нагрева наблюдается появление локальных окисных образований в форме пирамид, лежащих выше общего уровня неровностей. На поверхностях металлов с преимущественной ориентацией кристаллов окисная пленка обычно имеет равномерную толщину, в то время как поверхности, не обладающие преимущественной ориентацией, покрываются пленкой с неравномерной толщиной. Окисные пленки на металлах главных подгрупп I и II групп периодической системы, за исключением бериллия, обладают меньшим атомным объемом по сравнению с чистыми металлами [Л. 118]. Поскольку продукты окисления таких металлов не в состоянии заполнить объем, ранее занимаемый металлом, образующийся окисный слой имеет пористую структуру. Прочность сцепления окисных пленок с подложкой зависит от их толщины и соотношения твердостей металла и его окисла. Экспериментально установлено, что увеличение толщины окисной пленки, как правило, ведет к снижению прочности сцепления системы окисел — металлическая подложка. Пленка, обладающая высокой твердостью при относительно мягкой подложке (алюминий), разрушается при незначительном мехническом воздействии. В то же время пленки с твердостью, близкой к твердости металлической подложки (медь, сталь), имеют значительно более высокую прочность сцепления.

Однако это состояние не является единственным. Пластическая деформация в холодном состоянии (прокатка, волочение и т. д.) приводит к преимущественной ориентировке зерен (текстура) . Степень преимущественной ориентации может быть различна и изменяется от случайного распределения до такого состояния, когда все кристаллы ориентированы одинаково.

По современным представлениям [41-44], базирующимся в значительной мере на работах А. Ф. Иоффе, Н. Н. Давиденкова и Я. Б. Фридмана, переход металла в хрупкое состояние наблюдается, когда разрушающее напряжение (сопротивление отрыву) становится равным пределу текучести. На микроскопическом уровне хрупкое разрушение происходит путем скола по плоскостям преимущественной ориентации решетки металла [45]. Важная роль при этом принадлежит механизмам ограничения пластического деформирования. Эти механизмы могут иметь различную природ}1, причем доминирование любого из них определяется совокупно стью большого числа факторов (температурой, скоростью деформирования, химическим воздействием и т. д). Общепризнанно, что на степень стеснения пластических деформаций оказывают влияние наличие в металле дефектов, конструктивных концентраторов напряжений, повышение плотности дислокаций, мелкодисперсные выделения [46].

По современным представлениям, базирующимся в значительной мере на работах А.Ф. Иоффе, Н.Н. Давиденкова и Я.Б. Фридмана [22, 38], переход металла в хрупкое состояние наблюдается, когда разрушающее напряжение (сопротивление отрыву) становится равным пределу текучести. На микроскопическом уровне хрупкое разрушение происходит путем скола по плоскостям преимущественной ориентации кристаллической решетки металла [40]. Важная роль при этом принадлежит механизмам ограничения пластического деформирования. Эти механизмы могут иметь различную природу, причем доминирование любого из них определяется совокупностью большого числа факторов (температурой, скоростью деформирования, химическим воздействием и т. д.). Общепризнано, что на степень стеснения пластических деформаций оказывают влияние наличие в металле дефектов, конструктивных концентраторов напряжений, повышение плотности дислокаций, мелкодисперсные выделения [41, 37, 39].

Большое значение для окисления металлов при трении имеют те особенности процесса, которые зависят от состояния поверхности, структуры и свойств поверхностных слоев. При всех условиях внешнего трения в зоне контакта неизбежно наличие поля деформируемого металла. Эластическая деформация увеличивает скорость реакции окисления. Ускорение окисления, например, прокатанной меди можно объяснить образованием преимущественной ориентации слоя Си2О в соответствии с его текстурой.

Как показали результаты рентгеноструктурного исследования, проведенные на дифрактометре УРС-5ИМ в Cu/sTa-излучении, с повышением температуры получения увеличивается степень преимущественной ориентации кристаллов.

У образцов MoSi2, полученных при 1500° С, на внутренней поверхности имеются текстуры в направлении [110] и [100] перпендикулярно поверхности этих образцов. На внешней поверхности — слабая преимущественная ориентация [11.1]. У образцов , полученных при 1600° С, на внутренней поверхности имеется сильная текстура в направлении [100], а на внешней, кроме преимущественной ориентации [111], появляется текстура [110] перпендикулярно поверхности образца. Образцы, полученные-при 1700° С, обладают значительной преимущественной ориентацией в направлении [100] на внутренней поверхности,"а текстура [110] у них выражена слабее. На образцы имеют только одну текстуру

Усиление преимущественной ориентации кристаллов с повышением температуры силицирования объясняется, по-видимому, уменьшением напряжений образования в слое.

С повышением температуры силицирования увеличивается размер зерен дисилицида молибдена, сильно повышается степень преимущественной ориентации кристаллов, уменьшается микротвердость, что объясняется уменьшением напряжений образования силицидов

При более высоких температурах, текстура в слое NiNb не наблюдается. Слои Ni3Nb, образующиеся на слое NiNb не обнаруживают преимущественной ориентации во всем исследовавшемся интервале температур конденсации.

Влияние условий получения силицидных слоев на молибдене на некоторые их свойства. Нечипоренко Е. П., Осипов А. Д., Змий В. И., Коржавый А. П., Полтавцев Н. С. В сб.: Температуроустойчи-вые защитные покрытия. Изд-во «Наука», Ленингр. отд., Л., 1968, 68—74. Исследованы некоторые свойства слоев, полученных при силицировании молибдена в паровой фазе кремния при высоких температурах. Показано, что с повышением температуры силицирования увеличивается размер зерен дисилицида молибдена, сильно повышается степень преимущественной ориентации кристаллов, что объясняется уменьшением напряжений образования. Жаростойкость полученных образцов не хуже, чем у силицировапных при 1250° С. Библ. — 9 назв., рис. — 4.

Основные направления прозвучивания, обеспечивающие максимальный сигнал от дефекта, выбирают с учетом выявленной преимущественной ориентации типичных для данного изделия плоскостных дефектов. Присутствие их в схеме контроля обязательно.