Способ рентгеноструктурного анализа

<»)494670

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.09.73 (21) 1959720/26-25 (51) М. Кл. G 01п 23/20 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 05.12,75. Бюллетень;¹ 45

Дата опубликования описания 16.04.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.386(088.8) и открытий (72) Авторы

|изобретения

В. А. Кононенко, О. П. Эпик и К. П. Рябошапка

Институт металлофизики AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к методике исследований механизмов деформации металлов под действием приложенных нагрузок. Предложенный способ рентгеноструктурного анализа может быть использован в научно-исследовательских институтах для выявления механизма деформации монокристаллов, а в прикладных исследовательских организациях и заводских лабораториях — для выбора и обоснования технологических режимов обработки жаростойких и жаропрочных материалов.

Известны способы определения разориентировок элементов субструктуры, одни из которых позволяют изучать углы наклона соседних субзерен, другие — максимальный и средний углы разориентировки зерен.

Несмотря на то, что в настоящее время развита теория рассеяния рентгеновских лучей кристаллами, содержащими дислокации, которая дает возможность оценить вклад дислокаций разных типов в размытие узлов обратной решетки, до сих пор не получены количественные данные об изменении параметров тонкой дислокационной структуры, создаваемой дислокациями разных типов и с разными векторами Бюргерса в процессе деформации, а также не исследована кинетика дефектной структуры в каждой из рассматриваемых плоскостей скольжения, что является немаловажным фактором при определении оптимальных режимов обработки высокотемпературных материалов.

С целью определения. дефектов различных типов, согласно предложенному способу, перед нанесением граней определяют ориентировку осп монокристаллического образц» путем съемки лауэграмм с торца, оцениваюг возможные плоскости скольжения и с учетом этого выбирают плоскости отражения (исследуемые узлы) и ориентацию граней. Затем изготовляют несколько ориентированных граней, параллельных оси образца, по выбранным рефлексам и желаемым направлениям оси проекции (оси качания), определяют точную ориентировку всех изготовленных граней и выбирают точное направление оси проекции (оси качания кристалла) для каждого исследуемого узла. После фотографпровани I выбранных рефлексов, фотометрирования рефлекса вдоль дуги дебаевского круга и измерения изменения максимальной разориентировки данного узла, для каждого из исследованных узлов рассчитывают коэффициенты, определяющие вклад в размытие данного узла (в угловых единицах) от раздельного воздействия дефектов каждого типа.

Находят величины, пропорциональные числу чефектов каждого вида при решении соответствующих уравнений, связывающие

494670 плотность дефектов каждого вида с измеренной максимальной разориентировкой исследуемых узлов через коэффициенты, определяющие вклад в размытие узла от раздельного воздействия дефектов, а полученные данные используют для исследования кинетики дефектности структуры в каждой из рассматриваемых плоскостей скольжения.

При этом используется тот факт, что разные узлы обратной решетки кристалла, содержащие дислокации, расположенные в различных системах скольжения, размываются в обратном пространстве по разному в зависимости от типа и распределения дислокаций. Например, при хаотическом распределении винто-> вых дислокаций с вектором Бюргерса + b, узлы обратной решетки размоются в плоские диски, перпендикулярные b, размер которых — > вдоль b очень мал, а диаметр в направлении, > перпендикулярном b, определяется из соотно— > — > 1nR шения о — ф р(д.b)

2, где q — .радиус-вектор исследуемого узла, р вЂ,плотность винтовых дислокаций с вектором Бюргерса — > Г!п R"

+ b, и,/ „= 2,25 = const. Таким

2 образом, узлы обратной решетки, радиусы> — > векторы q которых перпендикулярны b, не будут размываться от наличия винтовых дислокаций с данным вектором Бюргерса. В металлах с объемно-центрированной кристаллической решеткой, в случае,,если скольжение проходит в одном направлении по нескольким плоскостям (для всех дислокаций одно направление вектора Бюргерса), размытие узлов обратной решетки этих плоскостей будет, в основном, определяться наличием краевых дислокаций в этих плоскостях.

Наличие краевых дислокаций, с вектором

Бюргерса + b, расположенных в одной системе плоскостей скольжения, вызывает размытие узлов обратной решетки в эллипс, расположенный в плоскости, перпендикулярной линии краевых дислокаций.

На чертеже показано изменение формы и размеров эллипса для узлов, радиусы-векто— > ры q которых нормальны к линии краевых — > дислокаций е.,Как видно из чертежа, нали10 чие краевых дислокаций, расположенных в системе плоскостей V, вызывает размытие узлов обратной решетки в эллипсы с отличающимися главными осями, однако проекции этих эллипсов на перпендикуляр к ра15 — > диусу-вектору q узла обратной решетки слабо зависят от положения исследуемого узла Ег.

Способ позволяет исследовать параметры

20 дислокационной структуры монокристаллов не только при наличии прямолинейных винтовых и краевых дислокаций, но и при наличии дислокационных петель, дислокационных диполей, стенок, состоящих из дислокаций

25 и т. п.

Предмет изобретения

Ç0 Способ рентгеноструктурного анализа, заключающийся в том, что определяют положение оси монокристалла и исследуют размытие узлов обратной решетки в направлении оси качания кристалла, по совокупности коЗ5 торых судят о плотности дефектов, отличаюи ийся тем, что, с целью определения дефектов разных типов, выбирают количество и пространственное положение исследуемых узлов в зависимости от числа и типа возмож40 ных систем плоскостей скольжения, проводят огранку образца в зависимости от выбранных узлов и выбирают положение оси качания, в направлении которой измеряют максимальное размытие каждого исследуемого узла.

494670

Составитель К. Кононов

Техред М. Семенов

Корректор В. Гутман

Редактор Т. Орловская

Тин. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 241/450 Изд. № 187 Тираж 932 Подписное

LIHHH1IH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5