固溶强化机制PPT课件

第五章溶液强化机制，不匹配球模型弹性相互作用化学相互作用几何相互作用，5.1固溶体的概念和分类，1 .概念是一个或多个元素的原子溶于其他元素的晶格而形成的单相晶体。前者称为溶质原子，后者称为溶剂原子。5.1溶液强化机制，第二，分类取代固溶体/间隙固溶体有限固溶体/无限固溶体排列(均匀)固溶体/无序(非均匀)固溶体，有序或无序主要取决于溶质和溶剂原子之间的结合能。a:溶剂b:溶质，用u表示原子间的结合能量。命令：实际雇员中至少有一个子集和有序分布。5.2不匹配球模型，描述了溶质原子弹畸变引起的应力应变场。溶质原子：球；溶剂原子或晶格间距：如果球和孔都是连续弹性介质：气动，体积变化孔生成拉，体积变化矩阵体积变化，使用球形坐标系，5.2不匹配球模型，1。无限矩阵的不匹配球1。矩阵中的应力应变场1)位移场球在矩阵中生成球形对称变形。只有径向偏移没有相切偏移。2)变形场无限矩阵的体积变形：只有正变形没有剪切变形，体积变形等于0。3)应力场，即应力场是短距离的；错误的球不会在无限矩阵中引起静态压力场。4)应变能等于无限矩阵中错误球产生的应变能：5.2失配球模型，2，球内应力应变场球应变特性：均匀体积收缩。只有半径位移，与半径成比例的位移场：应变场：应力场：位移场与半径成正比；应力应变成分是常数。在静水压和身体变形不为零的情况下，孔表面(r0)上的球与孔表面和球表面上孔的径向应力相同，变形可能与在内部应力场所所做的行为相同，因为无限矩阵的不匹配作用而导致的总变形能量是：特征：球溶质原子/异粒子孔周围矩阵失配球效应矩阵产生的应力场和应变场都是短程效应。只需要考虑溶质原子/异种粒子和周围矩阵的弹性相互作用，忽略对远场矩阵的影响。5.2不匹配球模型，2 .有限大矩阵中的错误球矩阵：有限大小的粒子曲面：自由曲面、无应力、孔不匹配曲面形成压力应力考虑附加应力(例如力)在曲面上作用，将曲面上的应力合成为零，2 .假设矩阵中产生的应力场矩阵应力场由两部分组成：不匹配引起的应力场和边界条件引起的应力场。3 .用类似于位移和体积变化的方法，可以找到有限矩阵的总半径位移：5.2配体球模型，摘要：配体球的形成在有限大矩阵中引起了两个变化。(1)表面体积的变化(2)水压场(3)变形能量有限矩阵的错误球应力应变场的特征如下：(1)位移、应力、变形是内部场和图像场的总和(2)P=常量、均匀场(3)、5.2不匹配球模型，4 .被称为溶质原子体积的v球和溶剂原子的体积为v孔，则两者的不匹配体积为5.2不匹配球模型，5。不匹配球模型的适用性1。有限矩阵的不匹配球模型适用于替代溶质原子和面芯立方的空间溶质原子。只有正应力和正变形，球体对称扭曲。2.球体放置在椭圆空位上的模型既有正应力，也有剪切应力。贞应和绝变。适用于体心立方间隙原子的溶液强化。球对称的扭曲，5.3替代溶质原子与位错的弹性相互作用，I .替代溶质原子的不一致共效应是由于溶质与溶剂原子的差异引起的不一致效应，得到了球形对称应力应变场。可以用球面对称的正交点力组来表征。不匹配体积：不匹配和矩阵体积变化的关系，5.3替代溶质原子和电位的弹性相互作用，2 .溶质原子之间的弹性相互作用两个替代原子分别被认为是两个错误的球，讨论了两者之间的弹性相互作用。，初步知识：在有限大矩阵中，错误球的变形能量等于附加外力产生体积变化。也称为相互作用能量。此值等于外部压力和系统体积变化的乘积。正应力与体积变化相互作用：剪切应力和剪切变形的相互作用：可以根据相互作用能量确定相互作用类型，a原子所做的晶体的外部体积变化和对b原子的错误球，其应力场在晶体表面产生外力。a，b两个原子之间形成的弹性相互作用即取代溶质原子之间的弹性相互作用与两个原子之间的距离无关。没有构成力：结论：两个替代溶质原子之间的相互作用没有相互作用力，其分布表现出偏量和无序分布两种倾向。5.3替代溶质原子与位错的弹性相互作用，3 .溶质原子和叶片电位的弹性相互作用a:溶质原子/不匹配球，在晶体表面生成体积变化b:叶片电位/应力源在内部生成压力场，a和b的弹性相互作用能量，讨论；1.弹性相互作用可能具有这种叶片电位附近的溶质原子分离现象，由位错和溶质原子的相互作用形成，这种现象称为Cottrell基团，具有远距离特性。Cottrell气团(1)性质1溶质原子大小和电势线的符号影响分布状态。2)溶质原子分布与距离的关系：越接近电位，溶质原子浓度越高，3)露点(Cottrell气团存在的临界温度):温度太高，气团分解。Cottrell气团干扰电位运动的机制(1)钉拍机制由于电位和溶质原子之间的弹性相互作用，溶质原子在位错线附近分离。有外力作用时，有电位的运动会改变溶质原子的平衡位置，系统能量升高会阻碍电位运动。位错运动速度快时偏离Cottrell基端钉节拍的临界剪切应力是、Cottrell基端阻碍位错运动的机制(2)，如果拖曳机构位错运动速度慢，则可以在拖曳Cottrell基端的同时移动，基端位置误差表现出拖曳效果。一般而言，只有在高温下原子的扩散速度与位错运动速度相似的情况下才会产生。4。溶质原子和螺杆电位的弹性相互作用a:溶质原子/不匹配球，晶体表面生成体积变化b:螺杆电位/应力场，PB=0相互作用能量：一般认为替代溶质原子和螺杆电位之间没有非弹性相互作用。5.4间隙溶质原子与位错弹性相互作用，I .间隙溶质原子形成错误球的特性1。FCC结构间隙原子的不匹配效果四面体间距：八面体间距：四面体间距：八面体间距：错球特性：1)原子占据八面体间距，产生球面对称的应力应变场；(2)间隙原子与叶片电位的相互作用更强，偏光在半圆面以下。2 .BCC结构间隙原子的不匹配效应四面体间距：八面体间距：不匹配球特性：1)原子占据八面体间距，产生不对称应力应变场；2)正应力和剪切应力，正应力不均匀的内部压力应力场：2。中碳原子与螺杆电位的相互作用Snoek基团被中碳原子的外力优先考虑特定八面体间隙的位置的现象(或应力诱导有序现象)。由于Snoek气团：蜗牛电势和碳原子的弹性相互作用，位错线附近碳原子局部有序分布的构成称为Snoek气团。5.4间隙溶质原子和位错的弹性相互作用，两者的应力和应变场都是现有剪切应力和剪切变形，因此弹性相互作用导致碳原子在螺杆位错附近分离，系统能量减少。偏移的特征包括：(1)C原子较少时在八面体缝隙中随机分布的(2)C原子较多时，由外力占据单个单元内的一个轴向上八面体间距。斯诺克气体团的特征：(1)短距离扩散可能形成速度快。(2)在内部错误运动中形成，动态有序分布。(3)气团和电位的相互作用与科里奥利气团一样强。，ko和Snoek气体质量是否都需要远距离扩散和溶质分离：(1)两个电位和溶质原子的相互作用。(2)柯克斯的形成需要溶质原子的远距离扩散。(3)Snoek气团的形成可能会有远距离扩散或长期扩散。a .有序化不一定要有碳原子浓度的变化，只需要应力诱发。b .在位错运动中，碳原子的远距离扩散也是不可能的。但是短距离扩散可以通过局部的错误应力场作用来实现。5.4间隙溶质原子与位错的弹性相互作用，iii。中间碳原子和叶片电位的相互作用叶片电位：同时具有正应力(可变)和剪切应力(可变)碳原子：正应力(可变)和剪切应力(可变)，因此它们之间的相互作用很强：碳原子的正应变场和叶片电位的正应力场作用3354Cottrell气体间隙原子的作用取代原子的作用溶质原子和溶剂原子的半径差异越大越好。5.5溶质原子与电位的化学相互作用，I .铃木。骑兵团1。定义是在层错误的区域对溶质原子的化学吸附，层错误区域的溶质原子浓度不同于矩阵的这种溶质原子分布的特殊构成称为铃木气团。2.形成基层子区域内形成新的地位，要达到新的母相平衡，需要具有相同的化学潜力。层误差区域和非层误差区域的溶质浓度不同。5.5溶质原子与电位的化学相互作用，2 .Suzuki。气团对齐错误的干扰作用可以利用虚拟工作原理来解决。层误差区域的领头电位与后续电位一起移动时，分别分析外力的作用和相应的能量变化，确定扰动作用。铃木气团打对垒的障碍是比科塔雷尔气团低一级。5.6均匀溶液强化，前提：