Введение к работе
Актуальность темы. Повышенный интерес к монокристаллам тугоплавких оцк металлов и изделиям из них связан с тем, что они обладают целым рядом важных преимуществ по сравнению с соответствующими поликристаллическими материалами. К таким преимуществам относятся высокий уровень пластичности вплоть до очень низких температур, устойчивость к термическим воздействиям. Еще одной особенностью этих материалов является зависимость их свойств от ориентации монокристаллов. Разработанная в ИФТТ технология получения монокристаллических лент и фолы из монокристаллов тугоплавких оцк металлов, в частности вольфрама, методом кристаллографически ориентированной прокатки позволяет освоить принципиально новые области применения этих металлов.
Исследование процессов формирования дислокационной структуры в монокристаллах вольфрама при прокатке и последующем высокотемпературном отжиге актуально, поскольку структура определяет многие физические свойства материалов, в том числе способность к деформированию. Структура кристаллов отличается разнообразием, т.к. зависит от большого числа факторов (степень чистоты, ориентация, скорость деформации и др.). Большими возможностями при ее изучении обладает метод просвечивающей электронной микроскопии, позволяющий определять тип дефектов и их распределение в материале. Цель работы. Целью данной работы явилось:
1. Провести электронно - микроскопическое исследование дислокационной структуры, формирующейся в монокристаллах
вольфрама с ориентациями (001)[110], (001)[100] и (110)[110J,
дефомированных прокаткой до различных степеней обжатия.
2. Провести исследование дислокационной структуры
деформированных прокаткой и отожженных монокристаллов вольфрама (001)[110] различной чистоты и исследовать зависимость динамики развития структурных изменений в процессе высокотемпературных отжигов от степени чистоты материала. Научная новизна и практическая ценность работы состоят в том, что в ней впервые:
Выполнено детальное электронно - микроскопическое исследование дислокационной структуры монокристаллов вольфрама (001)[110], (001)(100] и (110)[ТЮ], образующейся при деформации прокаткой. Определены векторы Бюргерса образующихся дислокаций и основные дислокационные реакции.
Показано, что при определенных условиях деформирования (ориентация, температура и скорость деформации) монокристаллы вольфрама могут сохранять монокристаллическую структуру исходной ориентации вплоть до больших степеней деформации.
Исследована эволюция структуры деформированных прокаткой монокристаллов вольфрама (001)[110] различной степени чистоты при высокотемпературных отжигах разной длительности. Показано, что в вольфраме с отношением электросопротивлений RRR=50000 при нагреве до температуры 2300С полигонизация полностью протекает за время порядка 1 минуты, причем, ленты вольфрама в процессе
прокатки и последующего отжига сохраняют монокристаллическое строение и ориентацию исходного образца.
Установлено, что формирование устойчивой дислокационной структуры проходит через стадию образования дислокационных сеток.
Полученные новые данные о дислокационной структуре, формирующейся в процессе прокатки и последующего высокотемпературного отжига монокристаллических лент из вольфрама могут быть использованы для дальнейшего развития теории упрочнения и разупрочнения монокристаллов оцк металлов. Они позволяют также оптимизировать технологию изготовления таких лент, не имеющих аналогов в СНГ и за рубежом и являющихся уникальным технологическим материалом для электронной промышленности, а также для проведения экспериментов в ядерной физике, физике металлов и др. Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на:
-
13-ой и 14-ой Международной конференции Plansee Seminar, (Ройте, Австрия, 1993,1997);
-
XIV Всесоюзной конференции по электронной микроскопии (г. Суздаль, 1990г.)
-
ХШ Всесоюзном совещании "Получение, структура, свойства и применение высокочистых и монокристаллических тугоплавких и редких металлов". (Суздаль, 1990 г.);
-
ХШ Европейском конгрессе по кристаллографии (Любляна, Триест, 1991).
-
XVI Российской конференции по электронной микроскопии, (Черноголовка, 1996)
-
Конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов, (Дубна, 1997).
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 10 работ в зарубежных и отечественных журналах и сборниках. Структура и объем работы. Диссертация состоит из четырех глав. В первой главе приведен обзор литературы. Во второй главе описаны использованные методики исследования. Третья и четвертая главы посвящены изложению полученных результатов и их обсуждению. В конце диссертации приведены выводы. Диссертация содержит 101 страницу, включая 22 рисунка и список цитируемой литературы из 101 наименования.
