ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Диффузное рассеяние рентгеновских лучей стареющими сплавами из "Дифракционный и резонансный структурный анализ" Влияние сгатических искажений кристаллической структуры на рассеяние рентгеновского излучения будет рассмотрено аа примере стареющих снлавов. Стареющие сплавы представляют собой твердые растворы с ограниченной растворимостью одного из компонентов сплава в решетке другого. В процессе термической обработки, например, при отпуске, происходит выделение избыточного компонента или образование повой фазы. И в том и в другом случае происходит статическое искажение кристаллической решетки сплава, сопровождающееся трансформацией дифракционного спектра. [c.105] В процессе отпуска атомы А ш В перераспределяются по узлам решетки, в результате чего в кристалле образуются области, в которых средняя концентрация компонентов А и В отличается от их средней концентрации в сплаве. В результате этого в дифракционном спектре кристалла появляются дополнительные эффекты диффузное рассеяние, сверхструктурные максимумы и т. н. Изучение трансформации дифракционного спектра сплава позволяет устанавливать закономерности перестройки атомно-кристаллической структуры [7]. [c.105] Приведем пример использования первого подхода для расчета интенсивности дифракционного спектра кристалла Р, в котором в областях Q нарушена правильная периодичность (рис. V. ) [81. [c.106] Так как объем кристалла достаточно велик, а ро (г) — трехмерно-периодическая функция, то первый член в (V.19a) отличен от нуля только в непосредственной близости к узлам обратной решетки кристалла с ненарушенной структурой, т. е. там, где Н = Н н. [c.106] В этом случае диффузное рассеяние концентрируется вблизи узлов обратных решеток матрицы и нарушения в виде идентичных об.тастей, соответствующих форме нарушения (см. рис. 1.7). [c.107] Анализ экспериментальных результатов проводится следующим образом. Выбирается модель отдельного нарушения с заданной функцией распределения электронной плотности р (г) и для этой модели проводится расчет по формуле (У.22). Варьируя вид функции р (г), подбирают такую модель распределения электронной плотности, чтобы достичь наилучшего согласия расчета с экспериментом. [c.107] При экспериментальных рентгеновских исследованиях большой группы стареющих сплавов на рентгенограммах были обнаружены эф-X фекты диффузного рассеяния в виде сателлитов, сопровождавших главные максимумы дифракционного спектра матричного кристалла. Для объяснения этих дифракционных эффектов были предложены различные модели структуры твердого раствора па промежуточных стадиях распада, получивших название периодических и апериодических модулированных структур. [c.108] что изменение состава сдлава в различных его участках будет сопровождаться как вариацией рассеивающей способности этих участков (поскольку /а и /в различны), так и вариацией меншлоскостного расстояния, если параметр решетки зависит от концентрации легирующего компонента. [c.109] Одной из первых моделей периодических модулированных структур явилась модель, предложенная Даниэль и Липсоном [И] для интерпретации диффузных эффектов в сплавах Си — Ni — Fe. [c.109] В этой модели предполагалось синусоидальное изменение параметра решетки сплава по направлению 100 от а — б до а Ч- б. [c.109] Расчеты показали, что при рассеянии рентгеновских лучей на такой структуре в дифракционном спектре кристалла каждое отра кепие долисно сопровождаться диффузными сателлитами. [c.109] 24) видно, что интенсивность сателлитов возрастает с увеличением индексов отражения по квадратичному закону. [c.109] Предложенная в [И] модель структуры сплава с синусоидальной флуктуацией концентрации в общих чертах достаточно хорошо описывала дифракционные эффекты на рентгенограммах стареющих сплавов, но не объясняла расхождений в распределении интенсивности сателлитов. В ряде последующих работ были предложены модифицированные одномерные модели модулированных структур, частично устранившие расхождение результатов эксперимента с расчетами дифракционных спектров. Однако дальнейшие исследования стареющих сплавов показали, что с помощью одномерных моделей модулированных структур нельзя объяснить все экспериментально наблюдавшиеся эффекты диффузного рассеяния. К примеру, эти модели не объясняют появление сателлитов около основных отражений матрицы по направлениям типа 110) и 111 — так называемые перекрестные сателлиты [12]. [c.110] Объяснение этим экспериментальным дифракционным картинам было дано с помощью модели трехмерно-периодической модулированной структуры. Она позволила обобщить все экспериментальные случаи и показать, почему в одних сплавах перекрестные сателлиты наблюдались, а в других — нет [12—14]. Определяющим фактором для появления перекрестных сателлитов является величина амплитуды модуляции параметра решетки сплава А = = б/а, т. е. величина несоответствия параметров решеток сплава в областях, обогащенных и обедненных легирующим компонентом. Так, в сплавах тиконал возникает модулированная структура, у которой амплитуда модуляции параметра решетки А = Ь/а составляет величину 0,010—0,015. На рентгенограммах монокристаллов этих снлавов появляются сателлиты только по направлениям 100 , а перекрестные сателлиты отсутствуют. В сплавах Ге — Бе амплитуда модуляции параметра решетки Ыа = 0,028, т. е. в 2—3 раза больше, чем в сплавах тиконал, и в этом случае наряду с сателлитами по направлениям 100 были обнаружены и перекрестные сателлиты [12]. Подробно с вопросами псследования модулированных структур можно познакомиться в [7]. [c.110] Вернуться к основной статье