мерности изменения структурных и субструктурных характеристик метал-

11
лов при переходе от массивного крупнозернистого состояния к УМЗ и СМК 
структуре в результате уменьшения размеров зерен заключаются в уменьшении 
размеров областей когерентного рассеяния (D
ОКР
– бездефектные участки решет-
ки) до 60–90 нм, увеличении микронапряжений 
Δd/d и среднеквадратичных стати-
ческих смещений u в 2–4 раза (табл. 1). Увеличение степени разупорядочения 
структуры мелкозернистых металлов обусловлено возрастанием доли границ, а 
также увеличением концентрации протяженных дефектов в объеме зерен (плот-
ность дислокаций до 10
13
–10
14
м
–2
).
Таблица 1 – Характеристики структуры объемных образцов металлов, сформированной в 
условиях интенсивной пластической деформации
Металл 
Структура (интер-
вал d, мкм) 
d
ср
, мкм 
а, Å (а/с) 
D
ОКР
, нм
Δd/d, 
% 
u
⋅10
2
, 
нм 
УМЗ-1 (0,5–4) 
2,1 
4,0508 
75 
0,07 
6,4 
Al 
(99,99 %) 
УМЗ-2 (0,5–2) 
1,8 
1,0495 
60 
0,06 
6,0 
Fe 
«Армко» 
СМК (0,2–0,4) 
0,18 
2,8670 
75 
0,10 
5,2 
Ni (НО) 
СМК (0,2–0,7) 
0,27 
3,5245 
80 
0,12 
4,3 
Cu (М0) 
СМК (0,2–0,5) 
0,25 
3,6155 
60 
0,15 
5,8 
СМК-1 (0,1–1,8) 
0,46 
2,9495/4,6556
90 
0,10 
4,0 
Ti 
(ВТ1-0) 
СМК-2 (0,1–0,4) 
0,11 
2,9498/4,6851
85 
0,14 
4,5 
СМК-1 (0,1–0,6) 
0,6 
3,2293/5,1465
80 
0,15 
5,5 
Zr-1%Nb 
СМК-2 (0,1–0,3) 
0,15 
3,2300/5,1463
65 
0,17 
5,8 
Mo 
СМК (0,2–0,6) 
0,45 
3,1470 
60 
0,15 
4,7 
Обозначения: d
ср
– среднечисловой размер элементов зеренно-субзеренной структуры; а, с – 
параметры решетки; D
ОКР
– размеры областей когерентного рассеяния; 
Δd/d – микроискаже-
ния; u – среднеквадратичные статические смещения.
Для структуры частиц высокодисперсных металлических порошков в широ-
ком диапазоне диаметра d
≈0,03–5 мкм характерны близкие значения D
ОКР
, 
Δd/d и 
u, не проявляющие явной зависимости от размеров частиц (табл. 2). 
Таблица 2 – Параметры структуры образцов Al 
Параметр
структуры 
АСД-1 
(5–90 
мкм) 
АСД-6 
(1–7 мкм) 
УМЗ-1
(0,5–4 мкм) 
МП
(1–4 мкм)
СП
(0,05–1,1 
мкм) 
НП
(0,05–0,2 
мкм) 
d
ср
, мкм 45 3,5 2,1 3,0 
0,15 
0,08 
а, Å 
4,0480 
4,0486 
4,0508 
4,0495 
4,0490 
4,0490 
Δа, % 
0,03 0,02 0,03 0,002 
0,01 0,01 
D
ОКР
, нм 
(числ./объёмн.) 
50/95 40/75 45/75 25/49 27/48 23/49 
Δd/d, % 
0,03 0,02 0,07 0,07 0,05 0,06 
u
⋅10
2
, нм 
3,7 2,1 6,4 
2,6 2,0 2,3 
Примечание: АСД-1 и АСД-6 – промышленные порошки. 
В соответствии с результатами анализа профилей дифракционных отражений 
и данными ПЭМ увеличение дисперсности порошков при переходе от частиц мик-
ронного диапазона к наночастицам сопровождается изменением преобладающего 

12
типа дефектов: для микронных частиц характерны смещения атомных плоскостей, 
для субмикронных – двойники (табл. 2, рис. 2).
Рисунок 2 – Рентгенодифрактограммы образцов Cu и W с различной структурой и дисперс-
ностью: 1) ПМС (10–45 мкм), 2) МП (2–4 мкм), 3) СМК (0,25 мкм), 4) СП (0,2–2 мкм), 5) СП 
(0,7–1 мкм), 6) СП (0,07–0,45 мкм), 7) МП (1–4 мкм), 8) СП (0,03–0,5 мкм), 9) СП после про-
каливания при 300
°С (параметры структуры указаны на рис.; на врезках – профили дифрак-
ционных отражений для фракций: а – микронной, б – субмикронной, в – субмикронной 
фракции W после прокаливания в воздухе при 200
°С, τ=1 ч) 
Рисунок 3 – Микрофотографии частиц металлов, полученных в условиях 
электрического взрыва проводников: 1) Мо (скол), 2) Ni, 3) Fe 
Меньшая степень дефектности структуры частиц СП и НП, по сравнению с 
пластически деформированными металлами (табл. 1, 2), обусловлена их формиро-
ванием через жидкую фазу в условиях ЭВП. Макродефекты структуры в виде уса-
дочных полостей в объеме частиц микронных размеров, а также трещины и бороз-
ды на поверхности субмикронных частиц (рис. 3) образуются вследствие несоот-
ветствия объемов исходной жидкой и конечной кристаллической фаз при кристал-
лизации в условиях высоких скоростей охлаждения (до 10
6
К/с) продуктов ЭВП. 
Явной зависимости параметра решетки а от размеров структурных фрагментов 
исследованных металлов не наблюдается, величины а совпадают со стандартными 
в пределах погрешности измерений (табл. 1, 2). 

жүктеу/скачать 3,5 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: