Порядок в сплавах Fe-W, Fe-W-H и Ni-Si тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ
Абу Аль Шамлат, Салама
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.07
КОД ВАК РФ
|
||
|
Я
;; ¡141 ь оо
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА.
ФИЗИЧЕСКИ! ФАКУЛЬТЕТ
На правах руксп УДК 539.1
Абу Аль Шамлат Салама
ПОРЯДОК В СПЛАВАХ ?е-И,
Ре-«-Н И
Специальность 01.04.07 -физика твердого тела
Автореферат
диссертации ка соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Работа выполнена на кафедре физики твердого тела физического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.
Научные руководители: доктор физико-математических наук, профессор А.А.Кацнельсон доктор физико-математических наук, . . ■ ведущий научный сотрудник В.№. Склонов
Официальные опоненты: доктор Физико-математических наук
A.M.Глезер
кандидат физико-математических наук
B.А.Гордиенко
Ведущая организация:
Московская Государственная Академия Пищевых Производств.
Защита состоится декаб^я^ЭЗ^г. вР> часов на заседании Специализированного совета к 1 (К 053.05.19) отделения физики твердого тела МГУ по адресу:
117234, Москва, Ленинские горы, Физический факультет МГУ, ауд. ССр£
С диссертацией мсжно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ.
Автореферат разослан 7^" декабря 1933 г.
Ученый секретарь Специализированного совета к 1 отделения физики, твердого тела, доктор физико-математических наук, профессор
Общая характеристика работы.
Актуальность проблемы. Ближний порядок в сплавах является
ундаментальным явлением Он установлен более чем в шестидесяти истемах. Показано, что характер взаимного расположения атомов омпонент существенно влияет на физические свойства сплавов.
Для установления факта существования ближнего порядка обычно спользуется метод диффузного рассеяния рентгеновских лучей. С спользованием этого метода ранее изучались лишь те твердые астворы, на рентгенограммах которых присутствовали яркие иффузные максимумы, связанные с ближним порядком. При этом назывались неизученными те сплавы, на дифрактограммах которых эти аксимумы отсутствовали или были выражены нечетко. Именно таким хлавом является твердый раствор Ре-ч. Ранее также не визировалась роль возможных изменений . характеристической гбаевской температуры, ошибки в определении которой в случае сбавленных сплавов, таких как г е-« могут сделать невозможным тгановление самого факта порядка. Поэтому разрабатываемый' в этой 1боте новый метод определения дебаевской температуры и ггановление существования ближнего порядка в разбавленных сплавах является актуальной задачей физики сплавоз. Представляет »еже интерес выяснение влияния наводораживания на структуру цавов, в которых заметную роль играот интерметаллиды
Целями диссертационной работы являются теоретическое
юдсказание существования нехаотического расположения атомов мпонент в разбавленных сплавах Ие-н и экспериментальное :следование методом диффузного рассеяния рентгеновских лучей [ижнего порядка в сплавах ?е-н и 1и-35., исследование влияния зодораживания на структуру сплавоз Ее-н, в том числе:
С использованием метода модельного потенциала проведение .счетов энергий упорядочения и параметров ближнего порядка збаалэнного сплава Ре-«.
Изучение влияния водорода на структуру сплава ?е-н и его зможной аморфизации в процессе высокотемпературного отжига в дороде и электролитического насыщения водородом, и последующей л&ксацик.
Разработка нового метода определения характеристической
з
дебаевской температуры сплава. •
4. Установление факта существования ближнего порядка разбавленном сплаве Fe-н.
5. Определение параметров ближнего порядка в твердых раствор Hi-Si.
.. ._ Научная новизна.
1. Впервые проведены расчета энергий упорядочения параметров ближнего порядка разбавленных сплавов Fe-w.
2. Впервые установлено существование ближнего порядка разбавленных сплавах Fe-w.
3. В сплавах Hi-Si определены параметра! ближнего порядка. А. Впервые установлено, что Бысокотемператур»
наводораживание приводит к метастабильной поверхности! аморфизашш сплаза fе-4 ат.х «.
5. Показано, что наводораживание может существенно влиять i тонкую структуру сплавов Fe-w.
5 * Разработана, основанная на использовании метода ZEPPj новая методика определения характеристических дебаезсю температур сплавов, позволяющая на одних и тех же образца определять как характеристическую температуру, так и спею параметров ближнего порядка.
7. Показано, что в разбавленных сплавах Fe-характеристическая температура превышает характеристически температуру чистого железа на 120"к.
.. Практическая ценность работы.
1. Результаты исследования ближнего порядка в сплавах Не-« млектг научное и практическое значение, поскольку с одно
стороны, дают информацию, которую можно использовать при проверк разрабатываемых новых квантово-механических теорий мегатонны взаимодействий в сплавах, и сдругой стороны, могут использозангьс при разработке новых материалов для техники. Кроме этого, он могут использоваться при проведении более корректной интерпретаци изменений физических свойств этих сплавов.
2. Разработанная новая рентгенографическая методик; определения деоэевской температуры позволит проводить е<
1еление в-том числе и на частично текстурированных образцах зов, что в свою очередь дает возможность повысить дьтативность метода ДРРЛ.
3. На основе выявленного в работе эффеета аморфизации в пьтате высокотемпературного нэводораживания может быть пожен новый метод аморфизации сплавов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации
эдывались и обсуждались на следующих конференциях: ународная конференция "Металл-водород 32", Донецк, 1992 г.; носовские чтения, 1993 г.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глаз и
дов. Она содержит 110 страниц машинописного текста, 28 нков, 5 таблиц.
Содержание работы.
В первой главе приведен обзор литературных данных, в котором
жены основы статической и электронной теории межатомных еляций твердых растворов металлов, вопросы' применения метода допотенциала к проблеме атомного упорядочения, структуры фных металлических сплавов, обсуждается влияния водорода на ктуру и свойства металлов и сплавов, дается краткая исгеристика исследованных сплавов, приводятся данные о исгеристической дебаевской температуре сплавов Ее-н. В конце юй главы изложена постановка задачи.
Вторая глава посвящена изложению методики эксперимента, дано
:ание приготовления образцов и их термообработки, описан способ щения водородом, изложена методика учета статических смещений ючета параметров ближнего порядка.
Исследованию ближнего порядка на поликристаллических бинарных щах посвящено большое число работ [1]. В этих работах >временно со спектром параметров ближнего порядка определялись метры статических смещений а и а2. Использовавшийся подход
г 9 3
ш удовлетворительные результаты в случае наличия на закггограммах ярких диффузных эффектов, связанных с ближним
порядком. Если же подобные эффекта отсутствуют, то учет ра связанного со статическими смещениями, с помощью параметров а* становится весьма грубым.. К подобным сплавам относ; изучаемые в данной работе сплавы Ге-и и ní-sí. Особе] сплавов Fe-v, является также возможное аномальное из! характеристической дебаевской температуры. Поэтому представ необходимым усовершенствовать экспериментальную методику и: ближнего порядка.
В отличие от стандартной методики ш» где из интена ДРРЛ определялись параметры ближнего порядка <*. и разь эффекта и г?, в данной работе определяли как спектр парг ближнего порядка а, так и характеристическую температуру ев с использованием метода наименьших квадратов. При этом с исходить из условия минимума суммы квадратичных уш экспериментальных значений интенсивности и интенсиг обусловленной тепловым диффузным рассеянием и ближним поряди
ib(4j> + Хтеш^р
г sin q.r. -1
XD(q)= N СА Св С fА - f в ) Е ^ I Cv + W + ,
t L J v J
где
4я sin
V
х- длина волны используемого рентгеновского излучения, н- число атомов в элементарной ячейке, сд и св- атшше концентрации сплава, ¡- номер точки дифрактограммы, е.- координационные числа,
и а (<з;)- функции линейного и квадратичного разм эффекта, предварительно усредненные по сфере радиуса функции связаны с производньми обьема элементарной ячейки по концентрации ^ с моделирующими функциями размерного э: поликоксталлических сплавов <(^а )согчг >\' и )2=ое<з
а' 4 т ф о
следующим образом:
)оовдг >
1 &v " "' ф"
W = -2(fA-f,Xf>H СдСв 1 % --- (
Ч!
а (4.)= с с
V ; А 8
N
2 ^а^02^,^
где
гл, ев- атомные факторы компонент,
<----усреднение по углам ф и г.
Коэффициенты а-* определяется уравнением
(3)
где
"а о "а
!>- динамическая матрица сплава, Е^- кЕэзиупругая сила.
интенсивность Лауэвского рассеяния:
(4)
ХЛ= 11 СлС.<'л"С»> •
С5)
Входящие в (2) и (3) значения нормированных модулирующих функций и а брались из таблиц [2] для соответствующих значений отношений упругих постоянных с12/си и С44/С11. Отношения с12/си и с44/с для сплавов ?е-ч брались как среднее по концентрации соответствующих значений для чистых компонент.
Значения для исследуемых сплавов определялись с помощью вариационной процедуры из минимума среднеквадратичных уклонений о-:
синт
= е а.<<и - I
с*,)
Ьепл^» ' <6)
сг.нт
- синтезированные значения, рассчитывавшиеся с учетом
параметров ближнего порядка. В данной работе вначале определялись
значения
концентраций, а затем проводился расчет спектра параметров Злижнего порядка.
* ^
3 третьей главе изложена методика расчета энергий
упорядочения сплавов ?е-ч, результаты этих расчетов, а тач2:е результаты исследования ближнего порядка в сплавах ?е-я и . Расчет энергий упорядочения проводился в квагилока'ьно:.*
в
и
приближении с использованием соотношений:
V(r)= J <ДГЫСЧ> 4 AFM<4>> q2 Siqrqr dr. п ю-5
где
п - обьем, приходящийся на атом в сплаве,
дрЬв(ч) и характеристические функции энергии
зонной структуры и электростатической энергии:
4Я (Д2 ) 2
AF <q>=-
Q2
exp(-q /417).
(8) (S)
.где
<а- вектор рассеяния,
д«с(д)- разность неэкранированных форм-факторов модельных потенциалов компонент, рассчитывавшихся в квазилокальном приближении,
дг*- разность эффективных валентностей компонент, с(<з)- функция статической диэлектрической проницаемости с учетом поправки на обмен и корреляцию ^(ч):
*(q)=l+(
.. - * г
r-ici)-+
£) q x 1
1+x x
(10)
Ze* = С z e* + С z e* ,
A A A В В В
(11)
где
* -, ч 2
6 = U+o „)е ,
е - квадрат заряда электрона,
,__
Кг- импульс Ферми: KF= (Зп z/n)
X = q/2K .
(12)
Расчет параметров ближнего порядка проводился в рамках теори] Каули.
В случае ОЦК-решэток с учетом взаимодействия и корреляций в трех первых координационных сферах можно записать систем;
s
уравнений:
Inj" 1 + -1-Л = {Cl+Зе. +3o.,)V +ЗС. V +3е< V }
САСв(1"С<1) 6 2 3 112 13
Inf 1 + ---Л = -тЛг {4с V+(l+4o )V+4с V } (13)
С С (1-е )2J Кб1 1 1 3 2 2 3
AB 2
Inj 1 + -5-\ - 2 {2а V +2a V +(l+2« )V }
Рассчитанные для первых трех координационных сфер значения параметров ближнего порядка оказались соответственно равными -о.02, -0.02, 0.02. Результаты измерений интенсивности дРРЛ лзлавом Fe-2 ат.% w, отожженным при воо°с в течение 2 часов, пзиведены на рис.1. Видно, что характер изменений интенсивности в >боих приведенных интервалах оказался различным. В первом 1нтервале значения интенсивности падают, до угла 29=74°, а затем >астут, а во втором монотонно растут. Из приведенных на рис.1 ¡начений интенсивности вначале проводилась оценка величины :арактеристической дебаевской температуры изучаемого сплава. Для того с помощью описанной выше процедуры определялись параметры нижнего порядка при различных значениях дебаевской арактеристической температуры. Затем определялись реднеквадратичные уклонения с суммарных значений интенсивности ^условленной тепловыми колебаниями, а также ближним порядком - и татичееккми смещениями от экспериментальных значений нтенсивности. Результаты расчетов зависимости о- от <э поиведены
1 D
а рис.2. Видно, что на этой кривой имеется ярко Еыражениый инимум, реализующийся при ©D=570°r.. Это значение существенно ревышает значение ©с чистого железа. Подобное увеличение арактеристической температуры коррелирует с установленным ранее 560е[3]) и свидетельствует о возможности использования метода ??Л для одновременного определения хаоактеристнческой температуры параметров ближнего порядка.
Отметим, что в стандартной методике [1], значение фактеристической дебаевской температуры рассчитывается из -:ачений ©D компонент и оказывается равным ~450°к. Это значение 'сэстзенно меньше установленного в дачной работе !57о°к) и я'.зоежно приводит к излшне высоким величинам интенсивности
I эл. ,
НО
т
90
31.
о *
у о
° * Л х X X *
б . ° о .
• о -• . о •
х О
о *
V х- х- X * *
0 72^ за 55 ~9Б 104*26"
£ эл. ед.:
т'
НО
т
90
6.
%
о О • Р О
о
• о ' •
X 7 х
° а *
х X X *
■V.
п ■ •■.....- __ '—
о К56 64 72 30 58 96 Ш 29
Рис. 1 Зависимость интенсивностей ЛРРЛ от угла ге сплавом а) ре-1.9 ат.;: в, б) ?е-2 гг.х к. . эксперимент о синтез
" С-тема(1тепл + 1лв+ V
* х х * 3
АО
илового диффузного рассеяния. Следует указать, что величина с и ©о=450°к превосходит с.при 570ск в 15-20 раз, и поэтому кривая © > на рис.2 не доведена до 450°к. Как известно подобные точности в определении теплового диффузного рассеяния могут иводить к существенным ошибкам в значениях параметров ближнего рядка.
70
60 .
Л-
SSO SSD SÍD sao S90 Рис.2 Зависимость суммы среднеквадратичных уклонений от характеристической . дебаевской температуры.
Оценки, проведенные в данной работе показали, что при пользовании ®D=450eE получить удовлетворительное совпадение спериментальных значений интенсивности с синтезированными не ается.
Самые близкие к экспериментальным значения интенсивности ффузного рассеяния оказались на несколько электронных единиц же измеренных. Было предположено, что это связано с несколько ньией концентрацией вольфрама в сплаве к нами была разработана и ализозана процедура уточнения состава. Для этого была проведена риация среднеквадратичных уклонений синтезированных значений тенсивности от экспериментальных по концентрации компонент (npi: ксировачно?, &D). б этом случае рассчитывалась зависимость с от нцентрзлик. На кривой с(С) наблюдался ярко выраженный iv.h/v.ym, ализуюшийся при í.s гт.;; н.Это значение принималось как очненное (по навеске концентрация сплава составляла 2 гт.-).
На рис.! также приведены результаты расчетов синтезированных эчений для. концентрации сплава по навеске (2 гт.:. "•"' и очненной, исходя из минимума с. вздно, что в случае-а (утучненное ачение концентрации вольфрама 1.2 ат.'о сходство синтез;^ сванны;:
т i
значений с экспериментальными заметно лучше. Рассчитанные по этим значениям параметры для первых трех координационных сфер оказались соответственно равными -0.04, -о.16, 0.07. Подобный спектр значений с^ свидетельствует- о существовании ближнего порядка в разбавленном сплаве ат.х я. Для сравнения на рис.1 также приведены рассчитанные значения интенсивности, обусловленной комптонозским, двойным брэгговским, тепловым и. лауэвским рассеяниями. Видно, что в первом интервале рассчитанные значения лежат выше измеренных, а во втором - ниже. Отметим, что различие между этими кривыми достаточно велико.
Аналогичные измерения проводились на сплаве Ре-4 , ат.г к. Однако, получить удовлетворительного согласия экспериментальных дачных с синтезированкими не удалось. Это связано с тем, что сплав ?е-4 ат.я * находится в непосредственной близости к границе растзоримости, и в этом случае, как нам представляется, используемая здесь модель гомогенного ближнего порядка не имеет .места.
Таким образом, использование предложенной в работе экспериментальной методики позволило не только оценить значение дебаевской температуры сплава Ге-2 ат.х к (570°к), но и впервые определить параметры ближнего порядка в этом сплаве, установив тек самым факт существования в нем ближнего порядка с <^<0. Отметим, что предлагаемая процедура позволяет при варьировании концентрациу из требования минимума суммы среднеквадратичных уклонений находил уточненное значение концентрации сплава.
3 качестве другого объекта исследования был выбран сплан ¡и-ю ат.2 51, отжигавшийся при еоо°с в течение 1 часа. С целы исключения возможного роста областей упорядоченных фаз ш. Б: предварительная гомогенизация сплава не проводилась.
Результаты измерений интенсивности диффузного рассеянш приведены на рис.з. Видно, что на дифрактограмме сплава ш-ю ат.;
присутствует диффузное рассеяние, сходное по характеру с рассеянием чистого металла. На этом же рисунке нанесень рассчитанные значения интенсивности, включающие тепловое, комлтенозсксе, двойное орэгговское и лауэвское рассеяния. Сопоставляя эти значения с экспериментальными видим, что в перво;. интервале они оказались близкими по величине. 2о втором интервал; они оказались выше экспериментальных значений, а в третьем - ниже, Поскольку в области перед первым (111) структурным максимума
J р/пн. -ед.
/Л7 77о 160
НО 130 ■ /2 О /7О
О о О
Л
¿¿о бо то го ¿б'
Рис.3 Зависимость интенсивности ДРРЛ от угла ге сплавом 151-10 ат.% . эксперимент, х синтез, ° Сумма (1тепл+1},+1„в-Иг;)
эффекты ближнего порядка и размерного' эффекта могут по крайней мере частично гасить друг друга, а в области после (200) эти эффекты складываются, полученная картина качественно указывает на существование ближнего порядка.
Отличительной особенностью твердых растворов никель-кремнии является аномальная зависимость параметров кристаллической решетки от концентрации.. Несмотря на то, что объем атома кремния почти в два раза превышает объем атома никеля, параметр решетки этого сплава с ростом концентрации кремния не растет, как это имеет место,, например, в сходных по электронной структуре сплавах никель-германий, а падает. При этом концентрационное сжатие не очень велико. Эту зависимость можно считать надежно установленной ■ для состояний близких к равновесным. Однако в случае промежуточных состояний заранее не очезидно каков будет знак параметров, характеризующих статические смещения. Поэтому расчеты проводились для различных значений параметров £ отличных как по знаку, так и по величине.Оказалось, что с^ близко к -0.2. По величине оно превышает максимально возможное для этого сплаза, ствечающее однородному ближнему порядку. Это является безусловным признаком существования сильного ближнего порядка в областях , обстащенных
атомами кремния.
На рис.з приведена также синтезированная кривая. Видно, что она близка к экспериментальной. Полученные данные указывает, что диффузное рассеяние в сплаве ш-Б! действительно может бьггь интерпретировано как следствие существования в сплаве к1-Э1 (Ю ат.2 51) ближнего порядка с преимущественным соседством разноименных атомов. Эти данные показывают, что в сплавах ближний порядок весьма велик, и это,вероятно,приводит к появлению в нем локального порядка в форме ультрадисперсных упорядоченных областей.
Следует далее сделать два замечания. Одно из них состоит в том, что неопределенность в выборе параметра статических смещений требует от нас ограничиться в своем анализе данными о ближнем порядке в первой координационной сфере. Второе замечание состоит в том, что полученные нами данные показывают, что со структурной точки зрения поведение концентрационной зависимости периода решетки остается необъясненным и единственной причиной этогс явления остается считать ионизацию атома приводящей к
уменьшению эффективного остова атомов 51 при растворении в т. Поэтому псездопотенциал в этом случае оказываете?
нетрачсферабельным, и мы не имеем права использовать теорш псевдопстенциала для оценки ближнего порядка в этом сплаве.
Таким образом,из вышеизложенного можно считать . существование ближнего порядка з сплавах кх-б1 доказанным. Однако, не исключено, что при дальнейшем отжиге в твердых растворах никель-кремнш возникнут обогащенные кремнием области с упорядочением по тип] Н ±3 51.
2 четвертой главе изучено влияние водорода на структурны*
состояния сплавов Ре-н. В ней изложены результаты получени: аморфного сотояния сплава Ре-4 ат.% я, индуцированного отжигом в Еодсроде. Отжиг проводился в атмосфере водорода при- 12оо°с течение 5 часов.
Результаты измерений интенсивности ДРРЛ сплавом Ее-4 ат.к приведены на рис.4 (кривая 1 отвечает исходному состоянию д отжига в водороде, а кривые 2-4 - состояниям через 26, 40 и 7 дней после отжига). Видно, что отжиг в водороде привел к весьм сильным изменениям распределения интенсивности рассеяния Сопоставляя кривые 1 и 2, видим, что наводораживание при 12ао~с
Тотн. ед.
скольжения сплавом Не-4 ат.г к. о- до отжига
после отжига в водороде через 26 дней .- через 40 дней — через ?о дней
последующее _ вылеживание в течение 26 • дней при комнатной ' температуре привело к значительному изменению модуляции в районе углоз рассеяния до первого структурного рефлекса. Так, наблюдается значительное понижение интенсивности рассеяния в районе углов до 40° по 2э и рост ее значений в интервале углов 44-52° по гв. Во втором измерявшемся интервале между линиями (ОН) и (002) изменения интенсивности оказались незначительными. Дальнейшее вылеживание в течение 40 дней привело к весьма "сильному росту значений интенсивности ДРРЛ (кривая з) в более широком интервале углов от 34 до 54° по 2© и незначительным изменениям во втором измерявшемся интервале. Наблюдаемое рассеяние* может рассматриваться как состоящее из трех перекрывающихся диффузных гало. В результате последующего вылеживания в течение 7Q дней . (кривая 4) гало сильно ослабло и приобрело форму модулированного рассеяния. Оно может рассматриваться как состоящее из двух, но более слабых сильно размытых максимумов, совпадающих по положению с теми дзумя предыдущими, которые расположены в области 45-58° по 20.Отметим, что съемка дифраетограмм велась чаще, чем это представлено на рис.4. Результаты этих измерений здесь не приводятся, поскольку они оказались близкими к кривой г. Параллельно проводились записи рефлексов на самописце. В результате вылеживания в течение 40 дней значения интенсивности рефлексов.(он) и (002) оказались много меньше интенсивности рефлекса (112). Интересно, что последующее вылеживание в течение 70 дней привело к значительному изменению соотношения интенсивностей рефлексов. Так интенсивность рефлекса (он) существенно выросла, а интенсивность рефлекса (112) заметно упала. При этсм интенсивность рефлекса (002) изменилась незначительно. Обращает на себя внимание одновременный рост интенсивности диффузного максимума (кривая з, рис.4) и падение интенсивности первого структурного, рефлекса (он) до значений,—существенно меныпих значения интенсивности рефлекса (Н2). Последующее вылеживание в течение месяца привело к одновременному росту значений интесивности рефлекса (он) и падению интенсивности рефлекса (112). При этом наблюдаюсь резкое уменьшение интенсивности диффузного максимума.
Обнаруженные изменения интенсивности рассеяния могут быть объяснены следующим образом. Изменения кривых рассеяния после 26 дней вылеживания после отжига в водороде указывают на повышение
интенсивности в этой области углов гв, в которой может появиться гало от аморфного поверхностного слоя: Дальнейший отжиг вызывает резкое повышение интенсивности рассеяния в области г в 44-52°, свидетельствующее о появлении заметной доли аморфной фазы, а также появление диффузного гало в окрестности сверхструктурного максимума (ooi). Положение и двугорбая форма максимума в области i4-52° позволяют трактовать этот максимум, как состоящий из двух максимумов, отвечающих аморфизованным слоям со структурой типа FeW й со структурой типа Fe2w-Fe7w6. Отые тгим также, что на этой стадии вылеживания наряду с ростом количества аморфной фазы появляется и заметная доля, областей Feto упорядоченных по типу FeAi. Вероятно, что в этих областях происходит .и их обогащение атомами вольфрама, поскольку без этого маловероятно, что могли бы идти процессы упорядочения. Кроме того, вполне возможно, что аморфизозанные состояния и упорядоченная фаза насыщены водородом. Яа последующих стадиях вылеживания происходит рассасывание, хотя и j.e полное и аморфной фазы, и упорядоченных областей. Вообще говоря, ложно было бы предполагать, что рост гало в окрестности (ooi) :вязан с появлением сверхструктуры и одновременным усилением текстуры, либо с появлением текстуры и эффектами гармоник характеристического спектра и т.д. Однако изменения интенсивности :труктурных линий показывают, что хотя изменения текстуры и имеют йесто (линия (НО) ослаблена при отжиге, а (112) - усиливается), эднако,интенсивность линии (002) меняется незначительно. Поэтому тоедложекная нами выше интерпретация данных с'дифракционной точки зрения оказывается единственной.
С целью изучения влияния отжига в водороде изучались также :плавы Fe-2, 12 ат. х w, 'которые также подвергались отжигу в 5одороде при 1200°с в течение 5 часов. В результате было /становлено, что отжиг в водороде приводит к существенному росту '.нтенсивности рассеяния рентгеновских лучей на сплаве Fe-2 ат.» к, i на сплаве Fe-12 ат.к н наблюдался значительный рост «ггенсивносгги рассеяния в первом интервале углов.
Кроме отжига в водороде образец сплава Fe-4 ат.- к юдвергался электрохимическому наводораживанию неоднократно, было /становленно существенное влияние водорода на структуру сплава
■е-4 гт.% «.
Основные результаты и выводы.
1. Методом псевдопотенциала с использованием формфакторов модельных потенциалов переходных металлов проведены расчеты энергий упорядочения для трех первых координационных сфер сзлавоз железо-вольфрам. В рамках теории Каули оценены параметры ближнего порядка для трех первых координационных сфер и показано, что в разбавленных сплавах железо-вольфрам должен существовать ближний порядок с преимущественным соседством разноименных атомов.
2. Впервые экспериментально методом ДРРЛ установлено существование ближнего порядка в разбавленном сплаве железо-вольфрам. Распределение знаков параметров ближнего порядка на первых трех координационных сферах отвечает рассчитанному теоретически.
3. 3 твердом растворе никель-кремний методом диффузного рассеяния впервые определены параметры ближнего порядка и доказано существование локального порядка в фультрадисперсных
- упорядоченных областей.
4. Методом диффузного рассеяния проведено исследование влияния казодорзживания (отжигом _ при высоких температурах и электрохимически) на структуру сплавов железо-вольфрам. Показано, что в результате высокотемпературного отжига в водороде сплавов Ре-н и последующего вылеживания при комнатной температуре происходит аморфизация тонкого поверхностного слоя. Помимо' этого обнаружены признаки возникновения малых упорядоченных областей типа Ген (возможно содержащих водород).
'Доказано, что и тонкий аморфный слой и упорядоченные области в сснозном рассасывается через 2.5 месяца.
5. Предложена новая методика анализа дачных по диффузному рассеянию рентгеновских лучей, позволяющая одновременно находить из эксперимента параметры ближнего порядка, характеристики статических смещений атомов и дебаевскую температуру. С помощью метода ДРРЛ в сплавах железо-вольфрам
выявлено аномальное изменение характеристической дебаезской' температуры.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы зисы докладоз.
Абу Аль Шаклат Салача, Силонов В.М., Кацнельсон A.A. Нпияние дорода на диффузное рассеяние рентгеновских лучей сплазов Ре-«.
Склонов В.М., Абу Аль Шамлат Салама, Кацнельсон A.A. .рктеристическая температура и ближний порядок в сплавах Fe-к. две статьи приняты к печати. Кацнельсон A.A., Склонов В.М., Абу Аль Шамлат Салама, Хомский П. Метастабкльное аморфное состояние сплава Ре-4' ат.* н, щуцкровачное огаигом в водороде. Вестник
, Кацнельсон A.A., Силонов В.М., Абу Аль Шамлат Салама. Ближний грядок и характеристическая температура в сплаве ?е-2 ат.% к. зстник МГУ.
Цитированная литература.
. йверонова В.И., Кацнельсон A.A. Ближний порядок в твердых растворах. М.: Наука, 1977, 255 с.
. Кацнельсон A.A., Крксько О.В., Склонов В:М., Скоробогатова Т.В. Учет эффектов смещений атомов в диффузном рассеянии полукристаллическими ШК и ОЦК сплавали. Депонировано в ВЕНКИ, К 4751, 1S83, С.£1.
ä. Ильина 3.А., Крицкая В.К., Курдюмоз Г.В., Осипьян D.A., Стеллецкан Т.К. Изучение зависимости сил связи от состояния кристаллов в металлах и твердых растворах. АН ССС? ФММ, 1S57, т.4, вьш.З, с.417-431.
ООП .¿-та МГУ Зак.8й-1СЗ-55г.