Новости

Новости

Пределы сегрегации


Как и для сегрегаций на дислокации, насыщение зернограничных сегрегаций (сг ~ 1) наступит при “температуре конденсации” Tк = (АUA/k)|In сA|. Так, при 0,005% Bi в меди сегрегация на границах при 0,5 Тпл доходила до 1...1,4 монослоя (обогащение на 4 порядка), но она пропала при 0,73Тпл. В аналитическом трансмиссионном электронном микроскопе наблюдали в аустенитной стали зернограничный монослой фосфора, появившийся при 750 C.
В измерениях прямыми методами (Оже-спектроскопия, автоионная микроскопия и обратное рассеяние ионов от изломов) для 69 сплавов на основе железа, вольфрама, меди находили концентрации примеси в границе от сu = 0,04 до 2,1 монослоя. Чем ниже предел растворимости примеси в металле сAmax, тем больше обогащение границы. По измерениям в 26 системах сг(сАmax/сA) = K = const. Здесь К меняется от 4,2 до 0,6 в ряду растворов S, С, В, Sb, Sn, Р, As, Cu, Zn, Ni, Al, Si в a-железе; от 2,2 до 1,1 — для Р, Cr, Si, Mn, Ni в у-железе; от 4,7 до 1,7 — для Bi, Sb, Au в меди и составляет 3,9 для Ni ~ В. (Постоянство AT должно бы означать также, что равновесие устанавливалось всюду при близких сходственных температурах).
По сравнению с величиной зерна d толщина границ 5/d ~ 10в-4...10в-5. Влияние величины зерна на степень сегрегации (из-за истощения раствора) проявится лишь при концентрациях раствора сА < 10в-4 и сильной сегрегации (сг ~ 1).
Если есть разные места поглощения примеси (например, дислокации и границы), а раствор настолько бедный, что примеси на все не хватит, то степень сегрегации изменяется с температурой монотонно, как (1), только для позиции с наибольшей энергией связи АUА. Все остальные отдают им примесь по мере охлаждения, если замораживание не наступит раньше.
Если же раствор насыщенный и запас компонента А есть во второй фазе, то ее растворение может подпитывать раствор по мере истощения. Насытятся ли при этом все сегрегации, зависит от соотношения энергий связи АUA примеси в них и в соединении.