3. Что такое псевдопластичность?
Общее изменение свободной энергии зависит от того как изменится в процессе реализации мартенситного механизма упругая энергия. Возможна ситуация, когда при соблюдении когерентности границы кристалл новой фазы достигает такого размера, что упругая энергия компенсирует выигрыш свободной энергии. Рост кристалла новой фазы при этом прекратится, и он будет находиться в упругом равновесии с исходной фазой. Повышение температуры приведет к уменьшению кристалла новой фазы, так как с повышением температуры выигрыш в свободной энергии уменьшается. Обратимое изменение структуры в результате превращения, т.е увеличения или уменьшения кристаллов новой фазы, может происходить не только при изменении температуры, но и под действием внешней нагрузки при постоянной температуре. Существенно то, что при наложении нагрузки превращение может начаться при температуре выше температуры Мн. Роль нагрузки состоит еще и в том, что она создает преимущественные ориентировки для возникающих кристаллов. Такая ситуация приводит к тому, что при наложении нагрузки в результате превращения происходит значительная деформация образца. Деформация, вызванная превращением, суммируется с деформацией, обусловленной нагрузкой, и возникает эффект аномально большой деформации, называемой эффектом «псевдопластичности».
5. Условия обратимости мартенситного механизма полиморфного превращения.
Обратный переход имеет все черты, характерные для сдвигового мартенситного механизма превращения:
а) происходит без изменения концентрации твердого раствора и состоит только в изменении кристаллической решетки; б) происходит путем мгновенного превращения отдельных областей исходной фазы; в) количество новой фазы растет за счет увеличения числа этих областей, а не за счет их роста; г) превращение происходит в широком интервале температур, при этом количество новой фазы определяется в основном температурой, а не продолжительностью выдержки; д) температуры начала превращения почти не зависят от скорости нагрева, а определяются составом фаз.
6. Дать определение энергии смещения при образовании твёрдого раствора двух компонентов.
Величина энергии смещения равна:
,
,
- потенциальные энергии взаимодействия
атомов А и В.
Знак
определяет устойчивость твёрдого
раствора. Если энергия смещения
отрицательна, то
и,
следовательно, взаимодействие разнородных
атомов сильнее, чем однородных, и
компоненты будут образовывать ряд
твёрдых растворов, а именно при низких
температурах компоненты будут образовывать
упорядоченные твёрдые растворы.
Если
положительная, то
и при определённой температуре произойдёт
распад на два твёрдых раствора разной
концентрации. При температуре, близкой
к абсолютному нулю согласно теореме
Нерста, энтропия S
стремится к нулю, и взаимная растворимость
тоже уменьшается до нуля. В результате
граница растворимости (расслоения)
имеет в общем виде куполообразную форму.
7. Написать уравнение Шредера-Вант-Гоффа и охарактеризовать условия его применимости.
В случае, когда из твёрдого раствора выпадает фаза, состав которой не зависит от температуры, кривая ограниченной растворимости подчиняется уравнению Шредера-Вант-Гоффа: dlnx/dt=Q/rRT2 или после интегрирования lnx= - Q/RT+C ,где х - атомное содержание растворённого элемента; Q - теплота растворения на 1 моль; C - константа интегрирования. Это уравнение выведено в приближении, что Q не зависит от температуры. Оно относится к случаю повышения растворимости с повышением температуры.