Пер. с англ. — Москва: Атомиздат, 1978. — 280 с.: ил.Книга посвящена одному из практически важных вопросов теоретического металловедения - стабильности микроструктуры металлических материалов, т. е. способности этих материалов сохранять исходную (заданную) структуру, а следовательно и приданные им свойства в течение установленного срока службы. Рассмотрены основные причины термодинамической нестабильности: неравномерное распределение компонентов, энергия деформации, присутствие поверхностей раздела, воздействие градиентов температуры, электрических и магнитных полей, а также приложенных напряжений; обсуждаются механизмы изменения микроструктуры и анализируется кинетика процессов, сопровождающихся уменьшением свободной энергии материала Используемое простое математическое описание явлений позволяет, тем не менее, с достаточной строгостью проводить необходимые количественные расчеты.
Книга рассчитана на научных сотрудников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физического металловедения.Предисловие редактора перевода.
Предисловие авторов.
Проблема стабильности микроструктуры
Введение.
Движущая сила изменении микроструктуры — уменьшение свободной энергии.
Механизмы изменения микроструктуры — процессы на поверхностях раздела и процесс диффузии.
Количественный металлографический анализ.
Нестабильность структуры, вызванная изменением химической свободной энергии
Нестабильность, вызванная неравномерным распределением растворенного компонента
Термодинамика диффузии.
Природа неоднородности твердых растворов — внутрикристаллическая ликвация или междендритная сегрегация.
Гомогенизация литых сплавов с внутрикристаллической ликвацией.
Деформирование неоднородных сплавов и его влияние на гомогенизацию.
Слоистая структура прокатанных сталей.
Зарождение выделений второй фазы из пересыщенного твердого раствора
Спинодальный распад.
Гомогенное зарождение.
Гетерогенное зарождение.
Образование переходных фаз.
Влияние примесных элементов.
Рост выделений из пересыщенного твердого раствора
Рост, контролируемый диффузией.
Кинетика роста фаз на границах зерен.
Кинетика роста кристаллов видманштеттовой структуры.
Образование дислокаций на межфазовых границах.
Растворение выделений второй фазы
Растворение, контролируемое диффузией.
Кинетика реакций на поверхности раздела.
Сетки выделений второй фазы.
Практическое применение теории.
Сверхвысокая химическая нестабильность
Методы получения химически метастабильных структур.
Теория сплавов и метастабильные структуры.
Превращения метастабильных структур.
Применимость высокометастабильных сплавов.
Нестабильность структуры, обусловленная влиянием энергии деформации
Запасенная энергия холодной деформации
Измерение запасенной энергии после холодной деформации.
Механизмы накопления энергии.
Факторы» влияющие на запасенную энергию.
Возврат
Кинетика возврата.
Механизмы возврата.
Рекристаллизация
Кинетика рекристаллизации.
Зарождение центров рекристаллизации.
Рост новых зерен при рекристаллизации.
Рекристаллизация двухфазных сплавов.
Нестабильность микроструктуры, вызванная влиянием поверхностей раздела
Введение
Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
Природа свободной энергии поверхности
Анизотропия свободной энергии поверхности—а-диаграмма и теорема Гиббса — Вульфа
Рост выделений (коалесценция по механизму Оствальда)
Свободная энергия поверхности раздела.
Механизм и кинетика коалесценции по Оствальду.
Рост выделений, контролируемый объемной диффузией.
Кинетика роста, контролируемого переносом атомов через межфазовую поверхность раздела.
Рост выделений на межзеренных границах.
Рост выделений на малоугловых (дислокационных) границах.
Влияние удельного объема на скорость роста выделений.
Экспериментальные исследования роста выделений
Кинетические закономерности роста выделений: кинетика процессов роста, контролируемых диффузией или реакцией на границе.
Кинетика роста выделений в условиях ускоренной диффузии по субграницам.
Рост выделений типа Ni3X в бинарных никелевых сплавах.
Удельный объем частиц и их распределение по размерам.
Некоторые применения теории роста выделений.
Системы, устойчивые к росту выделений.
Общие выводы о росте выделений.
Стабильность пластинчатых и волокнистых структур
Столбчатые и волокнистые эвтектики.
Пластинчатые эвтектики.
Экспериментальные наблюдения роста составляющих эвтектической микроструктуры со столбчатой морфологией.
Рост структурных составляющих пластинчатой эвтектики.
Влияние напряжения на стабильность микроструктуры эвтектики.
Прерывистый рост поликристаллических пластинчатых структур.
Изменения микроструктуры под влиянием энергии межзеренных границ
Рост зерен при нормальных условиях.
Экспериментальные результаты.
Влияние на рост зерна диспергированных выделений второй фазы.
Аномальный рост зерен.
Увлечение частиц второй фазы движущимися границами зерен.
Рост дендритных ветвей
Другие причины нестабильности микроструктуры
Введение
Миграция включений второй фазы при наличии градиента температуры
Миграция включения жидкой фазы.
Взаимодействие мигрирующих включений с границами зерен.
Стабильность формы мигрирующих жидких включений.
Миграция газовых пузырьков.
Миграция двухфазных (жидкость и пар) включений.
Миграция твердых фаз.
Эффект Соре: миграция атомов под действием градиента температуры (термодиффузия).
Миграция в гравитационном поле и под действием ускорения
Миграция в электрическом поле (электроперенос)
Перемещение границ зерен под влиянием электрического поля.
Влияние магнитного поля на микроструктуру металлов
Влияние магнитных полей на ориентировку составляющих микроструктуры.
Фазовые превращения в магнитном поле.
Деформация
Влияние пластической деформации и усталостного нагружения на метастабильные выделения второй фазы.
Отжиг при воздействии напряжении.
Изменения распределения выделений в процессе диффузионной ползучести.
Стабильность выделений второй фазы при воздействии облучения
Список литературы
Предметный указатель
