Влияние особенностей электронной структуры на твердорастворное упрочнение сплавов на основе никеля — страница 4

  • Просмотров 848
  • Скачиваний 27
  • Размер файла 55
    Кб

изменение интенсивности и формы линий LMV с энергией 418 эВ и LMM с энергией 387 эВ, в результате чего их отношение I(LMV)/I(LMM) изменяется от значения 1.37 в чистом металле до 1.02 в сплаве (рис. 2). Рис.2. Изменение характера дифференциального оже-спектра Ti (1) при его введении в никель (2). Эти изменения в спектре указывают на то, что при введении в качестве легирующего элемента Ti происходит значительный перенос заряда с атомов легирующего

элемента на атомы металла-матрицы. Расчеты, проведенные для этой системы в работе [9], дают величину переноса заряда Dq=0.82. Модуль Юнга при легировании изменяется незначительно. При легировании никеля переходными металлами в количестве до 8 ат % его изменения не превышали 5 % (в случае Mn он уменьшается на 10 %). Легирование никеля переходными металлами привело к упрочнению сплавов, причем степень упрочнения при легировании элементами

4d-ряда (Zr, Nb, Mo) была выше, чем элементами 3d-ряда (Ti, V, Mn, Cr, Fe, Co). Значения прочностных характеристик изменялись линейно с увеличением концентрации легирующего элемента (рис. 3). Рис. 3. Зависимость твердости от содержания легирующего элемента в твердом растворе на основе никеля. Анализируя характер полученных закономерностей твердорастворного упрочнения сплавов, следует обратить внимание как на особенности структурного

состояния сплавов, так и на роль химической природы легирующего элемента. При этом целесообразно оценить и роль геометрического фактора, и особенности электронного строения, и взаимодействие легирующего элемента и металла-матрицы. Исследование структур полученных сплавов показало, что определение механических свойств проводилось на материалах с однофазной структурой с размером зерна 50-150 мкм. Роль реальной структуры

материала при формировании его свойств сведена к минимуму и наблюдаемые различия в механических свойствах, в основном, связана с природой легирующего элемента. В сплавах наблюдается увеличение степени твердорастворного упрочнения при введении металлов, стоящих ближе к началу периода, и его плавное снижение по мере продвижения к концу периода (рис. 4). Рис. 4. Влияние легирующих элементов (4 ат %) на предел текучести (1), твердость

(2), модуль Юнга (3) и степень переноса заряда (5) в сплавах на основе никеля. На кривой (4) отложено значение атомных радиусов легирующих элементов. Вышеизложенное позволяет сделать следующие выводы: показано, что легирование сплавов на основе никеля переходными металлами приводит к их твердорастворному упрочнению; методом оже-спектроскопии выявлено наличие корреляции между степенью переноса заряда с атомов легирующих