Если граница разложима на структурные элементы, из них можно выбрать позицию внедрения или замещения для данной примеси, “каилучшую по размеру пустоты” и по координационному числу. Нет, однако, гарантий, что место примеси внутри, а не на стыке двух разных элементов. По расчетам методом локального функционала плотности в симметричной границе наклона (311)E11 в алюминии место галлия в том узле, где наибольшее сжатие.
Как обнаруживает ядерный гамма—резонанс, кобальт в границах зерна в меди имеет четыре разных позиции в границе зерна (кроме “основной” позиции в решетке) Две из них (судя по знаку смещения линии спектра ЯГР) соответствуют области сжатия, а две — области растяжения. В никеле есть три разных позиции кобальта в границах [600], а в тантале (ОЦК) - две.
В границах разной разориентировки есть разное число позиций с высокой энергией связи AUA. Соответственно в них различна и концентрация примеси. Как наблюдали в Оже-микроскопе, на разных границах в меди сегрегации содержали от 0,2 до 1,8±0,3 монослоя висмута. Ho, например, для серы в a-железе сг разнились всего лишь на 10...20%.
Различия в степени сегрегации зависят и от самой примеси: в стали со структурой сорбита отпуска сегрегацию фосфора в изломе нашли на всех границах, а сурьмы — лишь на избранных. Здесь, впрочем, могла сказаться история сегрегации: фосфор мог оседать на границах зерна еще в аустените (и те границы изменило полиморфное превращение), сурьма же сегрегирует только в феррите. Ho Оже-спектроскопия показала, что в кремнистом железе на симметричных границах наклона <110>19 оседают углерод и кремний, а на нерегулярных границах — бор и углерод.
Когда в аустенитной стали обнаружили сегрегацию хрома на границах E3, E11, E13, E29, ее не оказалось на E9. Важнее, видимо, не объем ячейки решетки совпадений, а плотность упаковки плоскостей n1 и n2 границы. Здесь решает сторона с более рыхлой упаковкой: чем меньше плотность упаковки (меньше межплоскостное расстояние), тем сильнее сегрегация серы на границах в никеле. Автоионная микроскопия обнаружила асимметрию сегрегации никеля, растворенного в золоте: по одну сторону границы концентрация его в нескольких атомных слоях убывала монотонно, а по другую — осциллировала (возможно, из-за разной упаковки плоскостей n1 и n2).
Главная