Исследование объемных эффектов в защитных покрытиях систем железо-хром и никель-хром тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

УРАЛЬСКИЙ ОРЛЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. С.М. КИРОВА

На правах рукописи ПРАСОЛОВ Сергей Геннадиевич Ум 539.219.3:(659.12-659.26+669.24-669.26)

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЁМНЫХ З^ЕКТОЗ В ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЯХ СИСТЕМ ЗЕЛЕЗО-ХРОМ И НИКЕЛЬ-ХРОМ

Специальность 01.04.07 - §иэиха твёрдого тела

Автореферат диссертации на соискание учёнп-> степени кандидата физико-математических на/к

Екатеринбург - 199±

Работа выполнена на кафедре "Материаловедения и технолог металлов" Тольяттинского политехнического института

Научный руководитель: академик ИА СССР, доктор техническ

наук, профессор Криштал М.А. Научный консультант: кандидат технических наук, доцент

Гончаров B.C.

Ведущая организация - ИПМ АН Украины Защита состоится "20" января 1992 года в 14 часов 30 мину на заседании специализированного совета К 063.14.11 Уральского политехнического института км. С.М. Кирова. Адрес: 520002, г. Екатеринбург, К-2, УПИ им. С.И. Кирова, ауд. Ф-4Г9, 5-й корпус С диссертацией мо:?;но ознакомиться б библиотеке Уральского политехнического института им. С.М. Кирова.

Ваш отзыв, заверенный гербовой печатью, просим присылать 1 адресу: 620002, г. Екатеринбург, К-2, УПЛ им. С.М. Кирова, учё! му секретарю совета института, тел. 44-35-74.

Автореферат разослан года.

Учёный секретарь

оплг."?-пы: доктор г.аук,

профессор Волобуев П.В. кандидат физико-математических нау доцент Стрелков В.И.

специализированного совета к.ф.-м.н., доцент

Кононенко Е.В.

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В машиностроении и ряде Еедущих отраслей техники наиболее важной проблемой является повыпение надёжности и долговечности оборудования, аппаратов, машин, которое связано с применением для их изготовления коррозионностойких и нзносос; зГ::::'х конструкционных металличес.-::::. материалов. Наиболее стойкими является нержавеющие стали и сплавы на основе хрома и никеля. В связи с быстрым развитием машиностроения, химической, лёгкой и других отраслей промышленности потребность в высоколегированных сталях и сплавах непрерывно возрастает. Однако вследствие их ограниченного производства в настоящее время вынуждены широко применять углеродистые и малолегированные стали, имевшие низкую коррозионную стойкость. При этом потери металла от коррозии и износа велики - составляют ^ 30:1 годового производства, причём ~ 1С'5 теряется безвозвратно, что монет сохраниться ещё в течение длительного времени.

Необходимость борьбы с коррозией очевидна. Поэтому противокоррозионная защита углеродистых и малолегирозанных сталей и, в первую очередь, проката, как основы металлопродукции, а также разработка дешёвых замянителей нертавеспих сталей на базе обычных конструкционных сталей с защитными металлопокрытиями представляет собой одну из важнейших народнохозяйственных задач.

Совершенствование и широкое применение методов поверхностного упрочнения - эффективное технологическое средство повышения надёжности машин и механизмов различного назначения. Развитие промышленной технологии защиты изделий покрытиями, обеспечивающими заданные поверхностные и объёмные свойства, требует исследования механизма и кинетики их формирования. При этом для ус-

пепного решения вопросов диффузионной металлизации, плакирования, химико-термической обработки, наплавки, напыления, сварк! других видов упрочнявшей обработки необходимы детальные исслег ваняя взаимной диффузии и объёмных изменений в области защитнь покрытий и поверхностных слоёв.

В связи с этим возникает необходимость в детальном иссле; вании физико-химических процессов, происходящих в зоне контакт покрытие-основа, в частности, в системах железо-хром и никель-хром, которые во многом определяет эксплуатационные свойства м териалов и покрытий. Такие детальные сведения о механизме и ки нетике диффузии, а такне об основных количественных характерно тиках процесса кассопереноса - таких, как плотности циффузиокк потоков, парциальных коэффициентах диффузии, скорости изменен;: размера микрообьёмов и других, представляется возможным получи при исследовании эффектоз Киркендалла и Френкеля на многослойн: образцах со - встроенными метками.

Цель работы - детальное исследование кинетики и термодинамики диффузионных процессов в системах железо-хром и никель-хром, недостаточно подробно исследованных и имевших ОС- - у пр вращение, в широких интерзалах температуры и времени выдержки, такие анализ эффектоз Киркендалла и Френкеля в основном в связ; с особенностями.развития объёмных эффектоз.

- Научная новизна работы заключается в том, что .Епервые-про-воден комплекс исследований процессов взаимной диффузии, эффектов Киркендалла и Френкеля, изменении структура и субструктуры на многослойных образцах систем железо-хром и никель-хром. Изучены процессы пластического течения в области зоны взаимной длс[ фузии.и за её пределами и связанные с ними явления пересыщения вакансиями. Исследована кинетика развития дефектов в.диффузионной области биметаллов. Исследованы и определены термодинамичес

кие величины (коэффициенты активности железа, никеля и хрома; термодинамические мнонители компонентов при взаимной диффузии в системах железо-хром и никель-хром; разность химических потенциалов компонентов) из диффузионных данных систем железо-хром и никель-хром.

Практическая ценность диссертации заклинается в том, что её результаты могут быть основой: I) правильной разработки режимов получения бездефектных хромовых покрытий; 2) выбора оптимальных режимов эксплуатации биметаллических изделий; 3) оценки каро-прочности и жаростойкости марок стали, легированных хромом.

.Б диссертации определены концентрационные зависимости коэффициентов взаимной диффузии, распределения величин эффектов Кир-кендалла и Френкеля з диффузионной зоне, парциальных коэффициентов диффузии и распределения неразновесных вакансий в диффузионных зонах систем нелезо-хром и никель-хром в широком-интервале температур и времён отнига. Определены функциональные зависимости параметров диффузии ог концентрации в соответствующих системах биметаллов. Получены термодинамические величины систем аеле-зо-хром и никель-хром во всей концентрационной области.

Разработано и использовано в исследованиях устройство для обработки деталей в вакууме, для высокотемпературных от'глгоз многослойных образцов бинарных систем яелезо-хром и никель-хром, для нанесения защитных покрытий в вакууме пар:фазным методом, для различных видов термической и химико-термической обработки в вакууме.

Разработан и ппроко использован в диссертации способ получения координатной.объёмной сетки в многослойных образцах для исследования объёмных деформаций при эффектах Хиркендалла и Френкеля-.. ........

Апробация работы. Основные материалы и результаты днзсерта-

- 6 - . .. ции докладывали и обсуждали на следующих конференциях и семинарах:

1. XII Всесоюзная конференция по физике прочности и пластичности металлов и сплавов, г. Куйбышев, 27-29 июня 1989 г.

2. XXIII семинар по диффузионному насыщению и защитным покрытиям "Нанесение, упрочнение и свойства защитных покрытий на металлах", г. Ивано-Франковск, 18-21 сентября 1990 г.

3. III Зональная научно-техническая конференция "Пути повы шения качества и надёжности инструмента", г. Барнаул, IS89 г.

Ц. М'екреспубликанская научно-техническая конференция "Прог рессивные методы получения конструкционных материалов и покрытий, повышающих долговечность деталей машин", г. Волгоград, 198 г.

5. Межреспубликанская научно-техническая конференция "Конструкционная прочность, долговечность, упрочнение материалов и деталей малин", г. Волгоград, 1990 г.

6. Региональная конференция молодых учёных и специалистов научных организаций и предприятий "Современные материалы в машу построении", г. Пермь, 29 мая 1990 г.

7. Областная научно-техническая конференция "Молодые учёнь и специалисты - производству", г. Куйбышев, ноябрь 1990 г.

Диссертация обсуждена и одобрена на объединённом научном семннаре-кафедр "Материаловедения и технологии металлов", "Физ;' ки", "Сопротивления материалов" и Научно-исследовательской лабс ратории 10 Тольяттинского политехнического института и Базов( научно-исследовательской лаборатории Института металлургии нмеь A.A. Байкова-Академии наук СССР, г. Тольятти, 1991 г.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано ] 12 печатных работах, получено 2 авторских свидетельства на изо-5р:;?~:г/я.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и выводов и содержит 159 страниц машинописного текста, рисунка, 18 таблиц и список использованной литературы из 206 наименований.

СОДЕР1АНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено общеЯ характеристик* работы. Обоснована актуальность темы, сформулирована цель и постановка задачи, изложены основные научные результаты и защищаемые положения.

Глава I посвящена анализу работ по взаимной диффузии в бинарных системах, з защитных слоях и покрытиях. Она представляет собой критический анализ проблем применения хрома для защитных покрытии на металлах и современного состояния эопроса исследований взаимной диффузии з системах железо-хром и никель-хром.

В глазе показано, что диффузия контролирует скорость процессов, ответственных за создание и эксплуатации биметаллов и покрытий. Неодинаковая диффузионная подвижность атомов различных компонентов приводит к эффектам Киркендалла и Френкеля, определяющим существенные объёмные изменения при образовании и эксплуатация покрытий. Анализ Даркена позволил выявить связь коэффицн-ентов взаимной диффузии Р с парциальными .коэффициентами диффузии Р^ и $2 11 последних со скоростью течения ренётки при исследованиях взаимной диффузии и эффекта Киркендалла. Поправки Маннинга Дж. и Гурова К.П. необходимо учитывать одновременно.

При анализе научных работ показано, что концентрационная зависимость параметров взаимной диффузии хрома в железо и в никель е литературе отражена слабо. Все приведённые данные имеют оценочный характер. Оки выполнены без применения метода многослойных образцов.

Анализ научных работ по покрытиям, взаимной диффузии и эффектам Киркендалла и Френкеля привёл к постановке задачи о необ ходимости детального исследования объёмных эффектов в защитных покрытиях систем железо-хром и никель-хром.

Глава 2 посвящена описании применяемого оборудования, разработанного для проведения экспериментов в диссертации: устаног ки для высокотемпературных диффузионных отжигов, установки для диффузионно л с ь арки, лабораторного прокатного ста;;а. В глаье описаны принятые в работе методы исследований и методика экспериментов: метод многослойных образцов с разработанным автором способом получения объёмной координатной сетки в многослойных образцах, метод локального рентгеноспектралыюго анализа, метал лографический метод, методы расчёта коэффициентов взаимной диффузии в бинарных системах, а такие используемый материал в исследованиях и приготовление многослойных образцов.

Все исследования проводили на многослойных образцах со встроенными инертными метками (размер меток I___2 мкм) одновременно с„монолитными образцами-свидетелями. Был использован мате риал: келезо электронно-лучевого переплава, никель электроннолучевого переплава, высокохромистый пластичный сплав ВХ-2К. В экспериментах образца отжигали в широком интервале температур (1100..Л320°С) и времён выдержки (1...25 ч).

В конце глалы сделана оценка погрешностей результатов экспериментов и расчётов параметров диффузии. При определении коэффициентов диффузии максимальная ..расчётная ошибка составляла 22%, энергии активации - 5%, смещений Киркендалла - 1,4%, скорости, смещения меток- 2,2%.

Глава 3 посвящена экспериментальным исследованиям взаимной диффузии и эффектов Киркендалла и Френкеля в системе аелезо-хром. Приведённые результаты млкроренггеноспектралкюго анализа

элементов в диффузионной зоне показывают выполнимость параболической зависимости глубины зоны диффузии от времени. Рассчитанные коэффициенты взаимной диффузии в системе железо-хром находятся в существенной зависимости от концентрации. Имеется различие в концентрационной зависимости коэффициентов взаимной диффузии от времени отжига.

Выполнение формулы Аррениуса в исследуемом интервале температур 1100..ЛЗС0°С позволило рассчитать энергии активации и предэкспоненциальные множители в.сплавах с различной концентрацией (от 5 до 95% ат. С Г ).

Функциональная зависимость коэффициентов взаимной диффузии от концентрации, отражает резкую разницу подвижности атомов в "У и ОС областях. При этом наблюдается существенная концентрационная зависимость коэффициентов взаимной диффузии в пределах фаз (X и ^ .

Эффект Киркендалла, исследованный на многослойных образцах системы железо-хром, позволил проанализировать явления сзатия и растяжения в цнфгугпоняой зоне. Расширение образца со стороны железа не-компенсируется его сжатием со стороны хрома. Это свидетельствует о том, что сдвиг меток связан не только с эффектом Киркендалла. Дополнительными причинами сдвига могут быть эффект Оренкеля, нелинейность изменения удельного объёма с концентрацией, неравномерность теплового расширения и "У-4»-ОС превращение. Влияние ~т-ОС пгевпацения в настоящей тзабзте систематически исследовано впервые.

Сдвиг меток, обусловленный эффектом Киркендалла, подчиняется параболическому закону от времени. Сдвиг м°ток от эффекта Ср°нкеля пропорционален объёму пор. Эффект Френкеля связан с пересыщением сплава вакансиями в зоне образования пор, возникающих, как известно, в растянутых областях материала.

дхно.м

[-плоскость

МАТАНО

хчо;м

Лоект Кищкекдалла.

В диссертации на рисунках показаны смещения меток А Х[ | совместного воздействия эффект! Еиркендалла и Френкеля в систе; железо-хром при разных температурах и различных продолжитель-ностях отжига t (рис. I). Указанные эффекты были количестве: но разделены и был оценён вкла< каждого из них.

На краях диффузионной зош вне её могут существовать облас ти пересыщения вакансиями, явл.с

Рис. I. Смещения меток

после 2р ч отжига при ПСО С гщегося результатом пластичес:;!

деформации, развивающейся в связи с неравномерности:«! объёмных

эффектов внутри зоны диффузии, о чём свидетельствуют чередующие

ся небольшие максимумы и мнн;::п

АХ

рис.

мы на кривых смещения меток, н: ходящиеся за пределами погрешности эксперимента. Это пересыщение может оказаться причиной изменения в указанном месте зне ка эффекта Киркендалла, что находится в соответствии с теорне Шляпфа И. Эффект Киркендалла Е1 диффузионной ЗОНЫ СЕЯЗаН с днф--у^ фузией избыточных вакансий в п( ле напряжений, обусловленном объёмными изменениями в ллгеЗуз;

2. Кинетика эффекта Киркекдалла'на • примете [ -ой метки онной области.

Полученные зависимости смещения от времени позволили рассчитать скорости смещений. В настоящей работе впервые использована методика расчёта набора скоростей перемещения меток, основанная на использовании следующей формулы:

V,

2-{\г-1,)

(I)

ПГТЗО'? V- "Н"1 Г)"00г

Б Ч0!2;м2/с Ь|ос

ГЦ-: И

("О - смещение I. -ой метки (рис. 2). Особенностью этой методики является то, что изготовленные многослойные образцы по разработанному автором способу с объёмной координатной сеткой, вследствие длительного отжига фзльг при гысзхзЯ температуре (ПОО°С), позволяли получать достоверные значения ЛХ[ , начиная со времён отжига более I часа, призодиззего ::разцы в достаточно равновесное состояние.

Скорости смещения, являясь важными динамическими характеристиками, дали возможность найти парциальные коэффициенты диффузии (рис. 3). Зависимости парциальных коэффициентов диффузии ог концентрации является сложными, аналогичными концентрационным зависимостям коэффициентов взаимной диффузии.

Характерным для всех температур является изменение знака разности между коэффициентами диффузии компонентов в области

\

О

20 МО 60 80

Рис. 3. Пззциальяне козз-1"

Ц/ = ЧТЧ Д/'йбузг" 13СО°С

фазового перехода (7.. .12;1 ат.'Сг ). До концентрации 7----2%

ат. Сг коэффициенты диффузии келеза больэе, чем хрома, при большей концентрации - наоборот.

Разность указанных коэффициентов диффузии в различных областях концентрации в диффузионной зоне указывает на вероятное и величины объёмных эффектов, что необходимо знать при оценке прочности соединения биметаллов, защитных покрытий, эксплуатир емых при длительных временах в области высотах температур.

Наблюдались две причины обращения эффекта Киркендалла - п ресыщение вакансиями на краях диффузионной зоны и изменение с концентрацией знака разности коэффициентов диффузии диффундиру щих элементов - келеза в хроме и хрома в железе соответственно Скорость локального расширения (или сзатия) образца, равн изменение количества узлоЕ решётки в единицу времени в данном элементе объёма, или, что то яе, результирусщей скорости генер: ровакия и оседания вакансий на внутренних источниках и стоках пропорциональна неравновесной концентрации вакансий ( /\Су):

(;

Ш--1/ л Г К'Л Су ;

К

где 14 - коэффициент пропорциональности. - ^

Исходя из зависимости линейного..размера пор сделана оценка максимального пересыщения вакансиями:

от ^

2

р

с

где Р коэффициент взаимной диффузии.

. Описанные эксперименты на многослойных образцах .позволили получить в работе количественное .распределение неравновесной концентрации вакансии (рис. 4), ка:* в зоне взаимной диффузии,

о

Рис

так и вне её на небольших расстояниях. Максимальное пересыщение составляет 1,5...2% от равновесной концентрации.

В диссертации были определены по диффузионным данным системы келезо-хрэм и расчётным формулам ('О, (5) и (б) коэффициенты активности иелеза и хрома, а также другие термодинамические величины: термодинамические множители компонентов при взаимной

гзспределение неравновесной кон- диффузии в системе :келезо-хром, иентпации вакансии в дифЗузион- оазность химических потенциалов ной зоне (25'-:

отжига, 1200

о-л

VI = ехР

с:

Г {д1

—

компонентов хрома и иелеза.

ЛИ

¿4.

со

где

С2

сгч

а

_ 1п Ь

С

2

(5)

(о)

В таблице I приведены коэффициенты активности железа и хре

. Глаза и п:сэязена экспериментальны:' псслезеваниям взаимно": х:ффузии и объёмных эффектов в системе ш'.хель-хром. Проведённые исследования методом микрог'.:;тг.еноспекттального анализа распре

целения элементов в диффузионной зоне показывают выполнимость параболической зависимости глубины зоны диффузионного взаимоде ствия от времени. Рассчитанные коэффициенты взаимной диффузии системе никель-хром находятся в существенной зависимости от ко центрации.

Таблица

Коэффициенты активности компонентов

в системе железо-хром при 1300°С

VI % ат. СГ

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1С

V Ге 1,СО 1,00 0,58 0,91 0,84 0,79 0,74 0,71 0,70 0,70 -

^Сг - 1,87 1,43 1,29 1,14 I, С7 1,02 1,00 1,00 1,00 I, С

Выполнение формулы Аррениуса в исследуемом интервале темп ратур позволило рассчитать энергии активации .и предэкспоненци-альные множители для сплзвов с различной концентрацией никеля

хрома.

В диссертации на рисунках показаны смещения меток А Х[ от воздействия .объёмных эффектов в системе никель-хром при разных., температурах и различных продол-нительностях отжига 1 (рис. 5).

Впервые полученные данные по.кинетике развития объёмных эффектов на многослойных образцах в системе никель-хром позволили рассчитать скорость развития этих эффектов для ряда тем-

Рис. 5. Смещения меток

после 25пч отжига при ПОСГС

DMOy/c

U H •12 10 8 6

2 О

20 40 60 80 СгДат.

- 15 -

ператур (1100, 1200 и ИРО^), могущих быть рабочими при эксплуатации биметаллических изде-.„ лий и защитных покрытий. . . Полученные смещения от времени позволили рассчитать скорости смещений по фор?^уле (I) для расчёта скорости смещения меченых плоскостей при эффекте Киркендалла, которые, являясь важными динамическими характеристиками процесса насыщения, дали возможность найти парциаль-

Рис. 5. Парциальные коэф- ные коэффициенты диффузии (гас. т;ициенты „диффузии при П00°С " б).

Разность указанных коэффициентов диффузии в различных областях концентрации в диффузионной зоне указывает на наличие и величины объёмных эффектоз. Изученная кинетика развития объёмных эффектов в системе никель-хром, связанных с процессами взаимной диффузии, позволяет прогнозировать возникновение и рост этих эффектов в знрэком интервале температур и времени, что необходимо для точного соблюдения конструктивных размеров биметаллов и их технологической прочности.

В работе были исследованы и определены из диффузионных данных системы никель-хром термодинамические величины:.коэффициенты активности никеля и хрома (таблица 2), термодинамические мноаи-тели компонентов при взаимной диффузии в системе никель-хром, разность химических потенциалов компонентов хрома и никеля.

Эксперименты с многослойными образцами позволили, детально изучить объём:-:::е эффекты в снсояме нич^дь-хром.

Таблица"

Коэффициенты активности компонентов в системе никель-хром при ПОО°С

V- % ат. Сг

п О ю 20 30 40 50 70 80 90 ЮС

1,00 1,02 1,12 1,18 1,27 1,57 1,67 1,55 -

^'сг - 0, £5 0,81 0,95 0,93 0,91 0,93 0,96 0,99 I, ос

ВЫВОДЫ

На основании проведённых исследований эффектов Киркендалл; и Френкеля, взаимной диффузии, парциальных коэффициентов диффузии, а также термодинамических характеристик диффузии, осуществлён количественный анализ зоны биметаллических соединений и з: щитных покрытий. Изученная кинетика и термодинамика диффузии и развития объёмных эффектов в ранее малоисследованных системах железо-хром и никель-хром, позволяет прогнозировать и математически рассчитывать возникновение и рост этих эффектов в широко; интервале температур и времён. Это представляет не только теор! тическин, но и практический интерес, так как необходимо при пр ектирэзанпп и эксплуатации биметаллических .изделий из сплавов систем нелезо-хром и никель-хром дожного качества.

При обработке и анализе полученного в работе экспериментального материала сделаны следующие выводы:

I. Для проведения высокотемпературных диффузионных отжиге образцов в вакууме при исследовании объёмных эффектов в защити покрытиях систем железо-хром и никель-хром, было спроектирован и изготовлено автоматическое 'малогабаритное вакуумное устройст

- IV -

для обработки деталей в вакууме (авторское свидетельство В 1635590).

2. Для повышения качества приготовления многослойных образцов и повышения точности измерений при исследованиях взаимной диффузии в биметаллах и защитных покрытиях был разработан способ получения объёмной координатной сетки для исследований объёмных деформаций и эффектов в многослойных образцах при изучена! взаимной диффузии в системах железо- хром ч .'шкплг-хрм- в главе 3 и главе 4 диссертации (авторское свидетельство й 1665217).

3. Применение многослойных образцов, сваренных из фольг толщиной 20...10 мкм, позволило впервые изучить концеитрационнуи зависимость объёмных эффектов в системах нелезо-хром и никель-хром в тироком интерзале состава, температуры и времени.

4. Метод многослойных образцов и металлографические исследования дали возможность разделить эффекты Кирхендалла и Френкеля впервые в системах никель-хром и гселезо-хром. Показано, что , смещение инертных меток, обусловленное эффектом Кнркендалла и эффектом Френкеля в исследованных в настоящей работе системах, как и в исследованных ранее, вследствие диффузионной природы этих эффектов подчиняется параболическому закону от продолжительности отнята. -

.5. Наличие эффектов Кнркендалла и Френкеля, а такзе установленное распределение неравновесной концентрации вакансий в диффузионной зоне, указывает на то, что в исследованных в работе системах диффузия протекает преимущественно по вакансионному механизму во Есей концентрационной области в СС и "У фазах. Максимальное пересыщение вакансиями в системе келезэ-хром при 1200°С после 25 часов от:хпгз составляет 1,5...2% от разновесной концентрации.

6. Исследование процессов взаимной диффузии в системах ке-

лезо-хром и никель-хром в интервале концентраций от 5 до 95% а С Г позволило впервые установить концентрационную, температу ную и временную зависимости параметров взаимной диффузии во вс области концентраций в и У фазах.

7. Анализ сравнения полученных парциальных коэффициентов диффузии железа, хрома и никеля в системах железо-хром и никел хром в широкой области концентрации в сопоставлении с соответс вувщими коэффициентами самодиффузии, взятыми из литературы, по казал, что теория Даркена Л.С. удовлетворительно описывает вза имную диффузию в этих системах при Еыбракных температурах и вр менах отжига менее 100 часов, когда поправки Маннинга Дн. и Г рова К.П. малой величины и противоположных знаков.

8. В рамках теории Даркена Л.С. определены коэффициенты е тиености железа, хрома и никеля в системах железо-хром и никел хром впервые е широком диапозоне концентраций.

9. Разработана методика для расчёта скорости перемещения I -ой метки при взаимной диффузии в бинарных системах в любом интервале Бремени по известным данным эффекта Киркекдалла (фо| мула (I)).

10. Результаты расчётов локальной скорости изменения ыикт

¿V

объемов по координате ^^ , выполненных по данным эксперимент! указывают на возможные источники и стоки вакансий на дислокац: в зоне образования пор и их распределение как в зоне диффузии, так и за её пределами.

11. Исследованная кинетика эффектов Киркендалла и Сренке^ позволяет прогнозировать образование и развитие пористой зоны объёмных изменений в переходных зонах биметаллов, защитных сл1 и покрытий по кривым кинетики эффектов Киркендалла и Френкеля диффузионной зоне систем железо-хром и никель-хром.

12. Обнаруженные обращения, то есть перемена знака эффек:

Киркендалла на краях диффузионных зон до Ч мкм в системе железо-хром после 25 часов отжига при 1200°С и до 5 мкм в системе никель-хром после 25 часов отжига при 1200°С является следствием изменения знака разности парциальных коэффициентов диффузии железа, хрома и никеля в соответствующих парах в связи с различием их концентрационной зависимости, а также результатом развития напряжений под влиянием диффузии, приводящих к недиффузионному перекосу ма^сы, как следствию теченит мзтвриглг.,

определяющегося диффузией вакансий в поле градиента указанных напряжений.

Основное содержание диссертации отражено в следующих печатных работах:

1. Хр;птал М.А., Прасолов С.Г. Исследование эффектов Киркендалла и Френкеля на многослойных образцах систем железо-хром и никель-хром //Физика металлов и металловедение. - 1991. -

й 10. - С. 127-133.

2. Кризтал ¡i.A., Гончароз B.C., Прасолов С.Г. Исследование объёмных эффектов в защитных покрытиях систем железо-хром, никель-хром //физика прочности и пластичности металлоз и сплавов: Тез. докл. Всесоюзн. кэнф. 27-29 июня 1989 г. - Куйбынез, 1939. - С. 396.

.3. Кризтал М.А., Гончаров-B.C., Прасолов С.Г. Исследования эффектов Киркендалла и Френкеля .в покрытиях системы железо-хром //Пути повышения качества и надёжности инструмента: Сборн. тез. III Зон. науч.-техн. конф. - Барнаул, 1989. - С. 92-93.

. 4. Кризтал М.А., Гончаров B.C., Прасолов С.Г. Исследование эффектов Киркендалла и Френкеля в покрытиях на основе хрома // Нанесение, упрочнение и сволстза защитных покрытий на металлах: Тез. докл. XXIII-ro семинара по диффузионному насыщению и защитным покрытиям (18-21 сентября). - Ивано-Оронковск, 1990. - С. 68-69.

5. Гончаров B.C., Прасолов С.Г. Исследование объёмных эффектов в защитных покрытиях и слоистых металлах //Новые техно.* гии производства слоистых металлов, перспективы расширения их сортамента и применения: Тез. докл. науч.-техн. семин. - Marav тогорск, 1989. - С. 14.

6. Гончаров B.C., Прасолов С.Г. Термическое оборудование для нанесения защитных покрытий на детали машин и для исследо* UVrpoiu.cjOB //хс;;с -ру/циониая .»¿.ач^гсть, долговечность, упрочнение материалов и деталей машин: Тез. докл. Me респ. науч.-техн. конф. - Волгоград, 1990. - С. II4-II6.

7. Прасолов С.Г. Объёмные изменения и пористость при взаи ной диффузии в биметаллах //Молодые учёные и специалисты - прс изводству: Тез. докл. Обл. науч.-техн. конф. (ноябрь 1990 г.). Куйбышев, 1990. - Сборник I. - С. 5.

8. Прасолов С.Г. Исследование взаимной диффузии в покрыт« систем железо-хром и никель-хром //Современные материалы в мач ностроеяии: Тез. докл. регион, конф. молод, учён, и спец. науч организ. и предпр. - Пермь, 1990. - С. 16-17.

.. 9. A.c. 1635590.СССР, МКИ5 С 23 С 14/56. Устройство для с работки деталей в вакууме /B.C. Гончаров, С.Г. Прасолов. .

10. A.c. 1665217 СССР, МКИ4 Ч 01 В 5/30. Способ получения координатной сетки для исследования объёмных деформаций /B.C. Ги.чг;аров, A.B. Скрипачёв, A.B. Цветков, С.Г. Прасолов.

/' 7.12, а>1. фз?КА~~ вО'-81 1/16 Уч. - ■ И. О ППК„Спектр". Тигл* 100. ЗАКАЗ WO.