Для твердых растворов на основе железа с ГЦК-структурой проанализировано влияние зернограничной сегрегации водорода на концентрационную зависимость снукоподобной релаксации на основании результатов выполненных измерений и доступных экспериментальных данных. Согласно концентрационной зависимости величины снукоподобной релаксации показано, что релаксация обусловлена комплексами "внедренный атом водорода - атом замещения". Сравнением результатов, полученных для поли- и монокристаллов, показана роль зернограничной сегрегации в наблюдаемой квадратичной зависимости силы релаксации для водорода.

Индуцированная углеродом и азотом в железе релаксация Снука - Кёстера (С - К) проанализирована на основе измерений внутреннего трения и расчётов из первых принципов электронной структуры. Найдена корреляция между плотностью электронных состояний (ПС) на уровне Ферми и величиной С - К-релаксации. В отличие от углерода, азот увеличивает ПС на уровне Ферми и, соответственно, существенно понижает модуль сдвига, что проявляется в уменьшении линейного натяжения дислокаций. Соответственно, колеблющиеся под действием напряжения дислокации в твёрдом растворе Fe - N приобретают более высокую скорость, что является причиной повышения величины C - K-релаксации.

Посредством низкотемпературной рентгеновской дифрактометрии исследованы фазовые превращения в насыщенном водородом никеле. Определено, что при дегазации водорода его содержание в никеле уменьшается до соотношения H/Me около 0,65. Дальнейшее уменьшение содержания водорода приводит к разделению на две фазы - обогащенный водородом и обедненный водородом твердые растворы, содержащие неизменное количество водорода вплоть до исчезновения обогащенной водородом фазы. Опираясь на идею Гиббса о двух типах реакций выделения и существующие экспериментальные данные, сделан вывод, что в действительности так называемый гидрид никеля является твердым раствором водорода в никеле, образующимся в результате разрыва смешиваемости в системе Ni - H. При дальнейшем увеличении содержания водорода за пределами купола он существует в широком интервале концентраций как пересыщенный твердый раствор водорода в никеле, который некорректно интерпретируют как гидрид никеля.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043.2

Рубрики:

Дифузія в залізі та його сплавах

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Тип реакций выделения в системе никель-водород изучен при помощи расчетов из первых принципов. Рассчитана концентрационная зависимость энтальпии растворения, а также показано, что ее вторая производная является отрицательной в диапазоне отношений водород-металл, H/Ni, от 0,03 до 0,75. Это свидетельствует о том, что имеет место спинодальный распад твердого раствора с формированием обогащенной и обедненной водородом фаз. Полученные значения концентраций водорода в этих сопряженных фазах находятся в согласии с экспериментальными данными. Влияние концентрации водорода на электронную структуру и корреляция с термодинамической стабильностью фаз подтверждают, что спинодальный распад в системе никель-водород имеет электронную природу. Полученные результаты находятся в противоречии с широко распространенной концепцией гидрида никеля.

Грунтуючись на відмінностях механізмів дифузії атомів заміщення та втілення і використовуючи молекулярно-динамічні розрахунки міграції атомів гідрогену, показано, що прискорений потік водню в полікристалічному залізі, який спостерігається у процесі катодного наводнення, не може бути наслідком прискореної зерномежової дифузії водню. Розглянуто можливу роль зерномежового розтріскування.

Вплив водню на стоп на основі нікелю Inconel 718 досліджено із використанням методу механічної спектроскопії та механічних випробувань. Визначено ентальпію міграції атомів гідрогену, ентальпію зв'язку гідрогену з дислокаціями, а також температуру конденсації гідрогенових атмосфер навколо дислокацій. Зроблено висновок про те, що взаємодія атомів гідрогену з дислокаціями відповідає за водневу крихкість.

Природу механічної деградації металів, яку спричинено дією поверхнево-активних елементів, було досліджено, виходячи із впливу йоду та галію на аустенітні сталі та використовуючи ab initio-розрахунки й експериментальні дослідження електронної структури, рентгенівську дифракцію, механічну спектроскопію та механічні випробування. Показано суттєве підвищення густини електронних станів на рівні Фермі у випадку йоду в ГЦК-залізі, що узгоджується з вимірюваннями, в яких було зафіксовано підвищену концентрацію вільних електронів, яку спричинено йодом в аустенітних сталях. Як наслідок, встановлено підвищення мобільности дислокацій, спричинене йодом і галієм в аустенітних сталях. Обговорено роль локалізації підвищеної пластичної деформації як умови крихкости. Одержані результати суперечать розповсюдженим твердженням про визначальну роль поверхневої енергії в рідкометалевому окрихченні і замість цього інтерпретуються, виходячи з кореляції між атомними взаємодіями та дислокаційними властивостями. Обговорено коректність гіпотез HELP та AIDE.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.02

Рубрики:

Кристалічна будова заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.34

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.34

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вплив водню та азоту на втомність аустенітних криць аналізується базуючись на ab initio розрахунках електронної структури, близькому атомовому порядку і дислокаційній структурі. Одержано, що обидва елементи підвищують концентрацію вільних електронів в ГЦК-залізі, пом'якшуючи кристалічну гратницю, зменшуючи питому енергію дислокацій та збільшуючи їх рухомість. За наявності близького атомового порядку твердому розчині це приводить до локалізації пластичної деформації і формуванню дислокаційних смуг ковзання. Комбінація цих чинників реалізується у локалізованому зворотньому планарному ковзанню дислокацій, що протидіє їх взаємному перетину із зародженням субмікротріщин, зменшуючи тим самим швидкість росту втомної тріщини в процесі циклічного механічного навантаження.