Способ анализа сложных примесных спектров внутреннего трения металлов и сплавов

 

Изобретение относится к физике твердого тела и может быть использовано при анализе сложных примесных спектров внутреннего трения в легированных сплавах. Цель изобпсгешп - повышение точности и достоверности анализа путем учета отклонения формы составляющих i-пиков спектра от идеальной . Разделение спектрана элементарные дебаевские максимлгмп осуществляют путем выбора их числа N в зависимости от состава исследуемого материала и вариации на ЭВМ параметров для i-пика („Ј,,., , Тд,аес-и Н;) относительно задаваемых до лучшего совпадения с экспериментальной крипом, а для повышения точности и достоверности результатов анализа учитывается влияние уширения р (при 0,45)2X2) на форму элементарных пиков путем изменения задаваемого значения Н, на 4 Hi/n lf где п; 1+0,47 (р;- 0,45). 1 ил. та 8 W.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (g))g G 01 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПС ИЗОБРЕТЕНИЯМ И QTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4446933/28 (22) 23.06.88 (46) 15.09.91. Бюл. К- 34 (71) Институт металлофизики АН УССР (72) Н.П.Кушнарев, В.С.Печерский, С.Э.Снежко и И.П.Ярош .(53) 531. 14(088.8) ,(56) Гриднев В. Н., Кушнарева Н. П.,, Солодков А.И. Влияние состава атмо сферы на газонасыщение твердого раст— вора сварных швов сплавов ниобия.

ФХОМ, 1981, Р 3, с. 134 — 139. (54) СПОСОБ АНАЛИЗА СЛОЖНИХ ITPHNRCHMX

СПЕКТРОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ МЕТАЛЛОВ

:И СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к физике твердого тела и может быть использо— вано при анализе сложных примесных спектров внутреннего трения в леги—

Изобретение относится к физике ,твердого тела (упругих и неупругих свойств) и может быть использовано при анализе на ЭВМ сложных примесных спектров внутреннего трения (Я ) в .. легированных сплавах с ОЦК решеткой.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности анализа путем учета отклонения формы составляющих

i-пиков спектра от идеальной.

На чертеже приведены температур ные зависимости декремента в сплаве

Nb — 0,8%, Мо — 0,6 ат % Оо.

Способ осуществляют следующим образом.

Количественное содержание атомов ,внедрения и их энергетическое состоя„.,SU„„1677532 А1

2 рованных сплавах. Цель изобретения повышение точности и достоверности анализа путем учета отклонения формы составляюг их i ïèêîâ спектра от идеальной. Разделение спектра на элемеп— тарные дебаевские максимовн.. осуг ест»ляют путем выбора их числа N в зависимости от состава исследуемого материала и вариации на ЭВМ параметров для 1 — пика (Е„,п„с, Т „с и Н, ) относительно задаваемых до лучшего сов— падения с экспериментальной кривой, а для повышения точности и достовер— насти результатов анализа учпты»ается влияние уширения Pr (при 0,45<(>2) на форму элементарных пико» путем изменения задаваемого значения H на

H<=H;/и,, где n, =-1+0,47 (P; — 0,45) .

1 ил ° фйчО . ние, зависящее от локального окружения, в твердом растворе сплавов с ОЦК решеткой, в значительнои степени oII 4 ределяющее механические свойства ра створа, исследуют методом внутреннего трения по релаксационным пикам Снука.

В промышленных сплавах, содержащих, ЬР более одного элемента замещения и .внедрения, релаксационный спектр Я сложный и требует разделения на элементарные пики, которое реализуется с помощью ЭВМ.

Разделение спектра Q на элементарные дебаевские максимумы осуществляют путем выбора чх числа N в зави>симости от состава исследуемого мате,риала, а также заданием набора йара167753? метров, определяющих. i-пик, !11 с! э !!!!abaci и Н! (Т !!!!с! и Н, . связаны линейной зависимостью), из которых при последующем а!1ализе на ЭВМ достоверно известные фиксируются, а остальные варьируются до лучшего совпадения с экспериментальной кривой. Для повышения точности и достоверности ° результата анализа учитыва- 10 ется влияние .уширения P (при 0,45<

dp(2) на форму элементарных пиков пу-; тем изменения задаваемого значения ! Н«

Н на Н =-!- где п =1+0 47(> -0 45) ! n Г1 .15

9 О 020 040 060 080

X, 0,575 0,580 0,600 0,632 0,672 п 10 101 104 1,10 1,17

Ю

Такое же влияние на полуширину пика должно оказывать уменьшение Н, т.е. полуширина пика с 0 и значением Н равна таковой для идеального пика (=0) с Н =Н/и. Однако для право- 25 мерности такой замены необходимо про— верить соотношение формы пиков по всей совокупности точек, а не только в точках на полувысоте. Воспроизведение по точкам с использованием таблиц 30 формы пиков, полуширины которых равны, но варьировались Н (в зависимости от, P), показало, что различие наблюдается в области "хвостов" и тем более, чем выше Ь . Однако для .- отклонения незначительны и соответствие формы можно считать удовлетворительным. Таким образои, условие р 2 является ограничительным для возможности замены пика с р; 0 и значением Н, на иде- 4р ! Н! альньп ()=0) с Н = — исходя из подои бия их формы. Этому условию удовлетворяют примесные релаксационные мак, симумы Снука для которых I5C 1 5 ° 45 . Значение Н определяется обычным спо. собом (по сдвигу с частотой либо по ,. Т !!,!!к при фиксированной частоте) .

Суть способа, следовательно, сводится к изменению значений Н в набо ре параметров для х-пика (8g ;, Н!

Т!!!!1!!,, Н;, on. 1) на Н, = —. Величи-! на п; при P 0,,45 близка к единице, а при 0,4547(/i-0,45) .

П р и и е р. Сложньп1 максимум на кривой теипературной зависимости декремента в сплаве Nb — 0,87, Ио—

Докажем правомерность способа введения параметра и и ограничительные условия для возможности использования предлагаемого анализа. Принимая во внимание результаты расчетов на ЭВМ формы дебаевских пиков с различными оцении их относительное (в и раз) увеличение полуширины с ростом в точ2 д м с ках, при которых о = — — --, т.е. на полувысотее.

Результаты анализов представлены в таблице.

10 125 1,50 1,75 20

0,720 0,782 0,850 0,920 0,990

1,25 1,36 1,48 1,60 1,72

0,6 ат 7 О!1 (на чертеже кривая 1) необходиио разделить на составляющие элементарные пики. В основе разделения лежат физически аргументиро— ванные принципы. Учитывая состав сплава, следует ожидать наличия пика 1 от атомов кислорода, окруженных из шести ближайших соседей только атомами ниобия, который в данном случае преобладает, и пика 2, обусловленного атомами кислорода, соседствующими с молибденом. Параметры пика 1 известны по исследованиям на нелегированном ниобии: Т!1!асс„(при час-. тоте 3 Гц)= 445 К; Н1=1,165 эв.

Варианты анализа.

1. Применяя предлагаемый способ учета уширения при построении машин ной формы пика I определяем эффективН ное значение Н как †. С учетом Г

n" ВС(1 ! составляет О, 8. Находим п! .

n=1+0,4 7 (3! — 0,45) =1+0,47 (0,8 — О, 45) = ! 1 168

=1 164. Н =- — — — =1 003 эв. При фикси1, 164 рованных параметрах пика 1 Tg!!!gag = !

=445 К, Н; =1,003 вариацией Р у1р с„ и параметров пика 2 (Т!!!!п l д Mgkc.g

Н ) выполнено разделение. При этом параметры пика ? составляют: Т !«

Я

=473 К; 8уо,, =6. 10; Н =1,19 эв..

Значение Н получено на машине уже с учетом унирения. Пику с Т!!!!а < =473 К соответствует Н =1,24 эв. Решается !

;обратная задача: по Hp и Н определяется п и р,2 составлет 0,.4. Соот-! ветствие между экспериментальной кри вой 1 и кривой 1, являющейся суммар 1677532

Формула из о бр ет ения

Составитель О.Несова

Техред А.Кравчук Корректор М. Самборская

Редактор И. Петр ов а

Заказ 4678 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,i.01 ной от ибающей двух пиков 1 и 2, хорошее °

Сопоставление результатов анализа с использованием предлагаемоro спо5 соба учета реально имеющего места уширения слагающих пиков с известным демонстрирует преимущества предлагаемого способа для повышения точности и однозначности анализа.. Результаты анализа являются основной для физи\ ческих выводов о локальном составе твердого раствора, о распределении атомов внедрения в позициях разного типа (по значениям соответствукбцих 15

Д ц„ < ), о взаимодействиях атомов внедрения и замещения в пределах твердого раствора (сопоставлением полученного распределения с рассчитываемым на основе статически равномер- 20 ного) и численных значений энергии активации диффузии атомов внедрения с различным локальным окружением (по Т ц „ индивидуальных пиков).

Способ опробован на ряде сплавов 25 на основе ниобия с различным типом упрочнения (Nb — 7r — С, Nb — Ио-N, Nb-Ио-0 и другие).

Способ анализа сложных примесных спектров внутреннего трения металлов и сплавов, заключающийся в ом, что примесный сложный спектр Я внутреннего трения разделяют в зависимости от состава исследуемого материала на

М составляющих элементарных дебаевских пиков путем задания для каждого

-ф

1-пика 1=1, ° ° ., N Высоты Я щд

I температуры Т„д с, и энергии активацииН;,отличающийся тем, что,-,,с целью повышения точности и достоверности анализа, разделение при . месного сложного спектра И выполняют с учетом отклонения формы составляю— цих -пиков от идеальной, обусловленного их уширениегл, характеризуемым параметром Ь;, путем определения

1 значения Н; энергии активации для

i-пика по зависимости

Н =-- и где иt=1+0,47 Pi — 0,45), значение параметра Ь выбирают из соотношения 0 45<& 2 и задают с уче1 том уровня Q g для каждого 1-пика. !