Опис кінетики коміркового розпаду пересичених твердих розчинів для сплаву Pb—Sn

М. О. Іванов, А. Ю. Наумук, О. А. Шматко

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 20.06.2014. Завантажити: PDF

На основі підходу, який було розвинуто авторами раніше для опису кінетики коміркового розпаду пересичених твердих розчинів, в даній роботі виконано порівняння теоретичних та експериментальних даних щодо температурної залежности різноманітних характеристик такого процесу. Як об’єкт для порівняння вибирається, головним чином, старіючий стоп Pb—27,07 ат.% Sn. Для визначення рушійної сили розпаду використовується проста модель парної взаємодії найближчих сусідів. Показано, що температурні залежності швидкости фронту розпаду та швидкости виділення тепла описуються, у згоді з експериментальними даними, кривими з максимумами, положення яких визначаються конкуренцією рушійної сили розпаду та коефіцієнта межової дифузії олова на фронті розпаду. Знайдено величину енергії активації для такої дифузії, яка виявляється порядку 0,27 еВ і знаходиться в згоді з даними, одержаними іншими методами. Теоретично описано спостережуваний в експерименті зсув максимуму теплового ефекту відносно максимуму швидкости руху фронту розпаду в бік більш низьких температур. Показано також, що одержані в експерименті величини міжплатівкових віддалей відповідають процесам вторинного розпаду.

Ключові слова: тепловий ефект коміркового розпаду, межова дифузія, швидкість зміни вільної енергії, швидкість руху фронту коміркового розпаду, ламельна структура, пересичені тверді розчини.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v36/i08/1059.html

PACS: 64.60.A-, 64.60.My, 64.75.Nx, 65.40.gd, 65.40.gp, 66.30.Fq


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. H. C. H. Carpenter and J. M. Robertson, J. Iron Steel Inst., 125, No. 1: 309 (1932).
  2. R. F. Mehl and D. W. Smith, Trans. TMS–AIME, 116, No. 1: 330 (1935).
  3. D. Turnbull and H. N. Treaftis, Acta Met., 3, No. 1: 43 (1955). Crossref
  4. W. DeSorbo and D. Turnbull, Acta Met., 4, No. 5: 495 (1956). Crossref
  5. R. G. Rose, Acta Met., 5, No. 7: 404 (1957). Crossref
  6. Н. Н. Буйнов, Р. Р. Захарова, Распад металлических пересыщенных твердых растворов (Москва: Металлургия: 1964).
  7. K. N. Tu and D. Turnbull, Acta Met., 15: 369 (1967); K. N. Tu and D. Turnbull, Acta Met., 15: 1317 (1967). Crossref
  8. Л. Н. Лариков, О. А. Шматко, Физ. мет. металловед., 30, № 6: 1173 (1970).
  9. Л. Н. Лариков, О. А. Шматко, Ячеистый распад пересыщенных твердых растворов (Киев: Наукова думка: 1976).
  10. О. А. Шматко, Металлофизика, 2, № 2: 97 (1980).
  11. W. H. Brandt, J. Appl. Phys., 16, No. 1: 139 (1945). Crossref
  12. C. Zener, Trans. AIME, 167, No. 1: 550 (1945).
  13. D. Turnbull, Acta Met., 3, No. 1: 55 (1955). Crossref
  14. M. Hillert, Jernkont. Ann., 141, No. 1: 757 (1957).
  15. J. W. Cahn, Acta Met., 7, No. 1: 18 (1959). Crossref
  16. М. А. Иванов, А. Ю. Наумук, Физ. мет. металловед., 115, № 9 (2014) (в печати). Crossref
  17. Г. В. Курдюмов, Л. М. Утевский, Р. И. Энтин, Превращения в железе и стали (Москва: Наука: 1977).
  18. А. А. Безпалий, В. Ф. Мазанко, М. І. Савчук, І. О. Шматко, О. А. Шматко, Металлофиз. новейшие технол, 34, № 9: 1265 (2012).
  19. M. Fatmi, Z. Boumerzoug, B. Ghebouli, T. Chihi, M. A. Ghebouli, and Z. K. Heiba, J. Optoelectron. Adv. Mat., 15, Nos. 11–12: 1256 (2013).
  20. K. N. Tu and D. Turnbull, Metall. Mater. Trans. B, 2, No. 9: 2509 (1971). Crossref
  21. W. Seith and J. G. Laird, Z. Metallkunde, 24, No. 123 (1932).
  22. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statistical Physics. Pt. 1 (Oxford: Pergamon Press: 1980).