Введение к работе
Актуальность теш. Монокристалла тугоплавких металлов' по сравнению с технически чистыми поликристаллам! харэктеризуется высокой- пластичностью и низким газоотдалениом, лучними термоэмяссиoншми свойствами, и более высокой стойкостью в коррозийных средах, повышенным сопротивлением ползучести н термоциклическим воздействиям, лучшей совмести-шастью о ядэрным горючим, пврами и расплавами щелочных металлов. Это, фактически, новый класс нэорганическнх иатердалов со свойствами, кохорыэ нельзя получить на соот-вотствувднх полпсрлсталлах тэхнической чнстоти. Металлкчес- ' киа монокрасталлы спосойствуют развитию электроники, приборостроения. Важна их роль в развитии фундаментальных исследований в области физики твердого тола, ядерной физики.
Молибден является однім из .наиболее вагдшх о практической точки зреняя тугоплавких материалов. 3 ИФТТ РАН разработана технология получения не тающей аналогов монокристаллпчэской ленты из молибдена путем прокатки монокристаллов. Ира опредвленной кристаллографии деформирования монокристаллическая структура сохраняется как после деформации, так а при последующих высокотемпературных откигах.
Несмотря на-значлтельный успех, достигнуткй в тохнологии получения монокристаялнческсй ленты из молибдена, Исследования процессов формирования дислокационной- структуры при прокатке и особенно при послодукщем высокотампературпом отжиге к моменту постановки данной работы находились на начальной стадии. В . тт же время именно эти процессы опраделяв шогие свойства шнокристаллической шлнодонсвой ленты. Изучение эволюции дяслокационноЯ структуры позволяет углубить наші знания о полученном нова? материале, гаюсобстаует дальнейшему улучшашэ твхнолога! и расширяет ВОЗК012І0оТИ использования мококристалличосксЛ лента из молибдена, в современной тбхника. Поэтому їісслєдойзнші; папрззлзшшо на изучение указанных вопроооз, являатся
і
. актуальными.
Цель работы. В связи с вышеизложенным определились осноешо задачи, решение которых и явилось цблью данной работы:
-
Провести &лбктронно - микроскопическое исследование дислокационной структуры (оошпоз монокристпллов молибдена, Армирующейся при малых степенях деформации прокаткой (от суммарной дефэрмации єаю.5 ДО 2%) И температуре їв sooK.
-
Провести электронно - микроскопическое исслодование эволкции дислокационной структуры в деформированных
. црокаткой до большик степеней деформации (s s іь%) манокрис-. ; таллах ыолибдена различной чистоты при . последующих высокотемпературных отжигах.
Научная новизна рабоtJ состоит в том, что в ней впервые:.
'' ' I. Ксслбдована . эволюция дасдокационной структуры
монокристалпов (оошноj молибдена на начальных стадиях
деформаций (бко,5-2%). Определены вектора Бюргерса образую
щихся дислокаций и основные дислокационные реакции,
Показало, что на стадии образования днслокадагонтшх реакций
," степень упрочнения монокристалла' велика. Сделан нывод о том,
что полные дислокации а<юо>, возникавшие при пересечении
систем a/2<ш>{ио}, могут аффективно 'действо
вать как барьер, препятствующий пластическому тсчбнию при
ыалыя стегенях деформации прокаткой. *'
2. Выполнено детальное эдектрошочйжроскопичаское ис-'следоваше процессов полигокизации (ooi>"mo] монокристалла-ческих лент молибдена с отношением величин электросопротивлений в /R = 1000 и К /R - 140000 П0СЛ6 йтзк -4.2К - атзк 4,гк
деформации "с суммарным обжатием є » 75%. Показано, что ща нагреве до температурн-200Ов0Сполигошзация протекает be Бремя порядка .5 иинут: Структура не изменяется при отжигаз большой продолштельности и характерна для конокристалла различной чистоты. Установлено, что формирование устойчиво! дисдокационной структурм проходит через несколько стадий Содержание примеси іо~в- ю""*иас% влияет на кинетику процес са,. Однако, такая концентрация примесей не влияет, на ста
бильяуй структуру полигонизации, причем, ленты молибдена в, процессе прокату и' послэдующего отжига сохраняют монокристаллическое строение и ориентацию исходного образца.
-
УстапоБлено, что суотраницы, образующиеся при откиге-в точение 5 минут при 2000С зтдентичт тем, которые наблпдались ранее при длительных выCокотемпературных отжигах (2 часа, 2000С; и состоят преи^уиественао из длинных, прямых, краевых дислокаций с вектором Бюргерса atooi], лэжзщих параллельно плоскости прокатки кристалла (ооі) и направленных вдоль направления
-
В процессе високотемпературного остеига деформированнкх прокаткой tool)сію} монокристаллов молибдена различной чистоты обнаружено образование и -лиссоциация -локальных" ;;->фэктов, средний размер которых составляет з' o.i мкм. Сделано предположение, что образование указанных'дефектов и особенности формирования малоугловкх границ " в результате кратковременных высокотемп9ратурных отзкиго» может являться следствием высокой концентрации точечных дефектоп, в частности, вакансий в сильно деформированных монокристалличеасих лентах молибдена.
. Практическое значение. Полученные новые данные о дислокационной структуре, формирующейся в процессе прокатки и последующего внсокотемпературпого отгаїгa моіюкристалличес-ких лент иа молибдена могут быть- использованы как для дальнейшего развития теории упрочнения и '.разупрочнения монокристоллоз ОЩ металлов, так и не-посредственно-позволяют оптимипировать технологию пзготогления таких лопт, но нмзхгдих аналогов в СНГ и за рубежом и являючися ушжэлънкм техиологичегким материалом для электронно* прстягмегаюсти; я "-!?.у.то д::п прозодения эксперимектоэ ^ ядо;рг~' (T-nrrfэ, физик? металлов и др. В частности, получений дэтшо оказалисъ лолэе:=з.-: для неИтроноогоктрмьпп ГТССЛгТ^НПЛ; для исследован- -ерхреиеток вакансионгаи пор; т-глэдорйшя сопротяый-л материалов динамическому Гг--о:пт при' г=р;п:г:..: ^.,';--'-:эиш к при дєйстеін --"' -—?- ^-щт ионшх пучков.
Основныe результата д положения, вынесении» на защиту: I. Риулии. ««ршн.фшшевш исследования и анализа эволюции дислокационной структуры монокристаллов С001)[по] молибдена при малых степэнях дзформаций (е а
0,5-2Х).
2-. Результата детального электронно - микросконичеокого исследования кинэтики полигонизации (ooumoj монокристаллов молибданй с отношением величин электросопротивлений R /R „ =1000 ив, /к „ = 140000 посло дефосмации с
суммарным обжатиом 75Х.
3.Результаты исследования структуры ыалоугловых границ, формирующихся в процессе отжига модакристаллических лент молибдена различиой чистоты.
4.Явлет;е образования и диссоциации "локальных" дефектов в процессе высокотемпературного" отжига деформированных прокаткой (ooi)CiioD монокристаллов молибдена различной чистоты.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на.-
хіі ВсасоЕзной конференции по 'едектронной микроскопии (г. Сумы,*1982г. );
Всвсовзнсм. симпозиуме "Электронная микроскопия и электронотрафая в исследовании образования, 'структуры и свойств твердых тел." (Звенигород,.1983г.) ;
XI Всесоюзном совещанио "Получение, структура, физические
.свойства и применена монокристаллов тугшіїшх и'редких
металлов." (Шсква, 19а-);
X Европейском конгрессе*по кристаллографии (Вроцлав. Польша,
1Э86);
xiv Международном. конгрессе,'по. кристаллографии '(Пэрс.
Австралия, 1987); ; ' '
х'ш Всесоюзной конференции по электронной микроскопии
(Г.От. 19Э7Г)!
XII Всесоюзном совещании "Получение, структура,' физические
свойства и йримвненив высокочистах и монометаллическик
тугоплавких и редких металлов" (Суздаль, '1yn>U .' ;'
12-ом Международком семинаре Планзев (Ройте. Австрия, 1989);
xiv Бсесоизной, конференции . да электронной микроскопии
(г.Суздаль, гэзог.)
хнI Всесоюзном" совещании "Получение, структура, свойства и
применеииэ высоксчистых и монскрист-эллических тугоплавких и
редких металлов", (Суздаль. і99і)г.);
хш Европейском конгрессе по кристзллогрзфии (Любляна,
Триест, 19Э1).
Дубликации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ в зарубежных и отечественных, журналах и сборниках,
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения. пяти глав, выводов и содержат иь страниц, включая 42 рисунка и список цитируемой литературы гз ез наименований.