Материал: Физическое металловедение титана

Рис. 34. Соответствие упаковок атомов в плоскостях {1 100}

77

чередовании атомных плоскостей приводит к изменению формы зон Бриллюэна, что сопровождается увеличением свободной энергии, тем большим, чем ближе расположе­ на поверхность Ферми к зоне Бриллюэна. Поскольку плотность электронных состояний на уровне Ферми про­ порциональна коэффициенту низкотемпературной удель­

8,1 • 10~4 кал/(моль-град2). Этому значению уэ соответст­ вует э. д. у. около 200 эрг/см2 (рис. 35).

Легирование титана алюминием приводит к увеличе­

гирования возрастает все­ го в два раза, в то время как вероятность дефектов упа­

ковки — в несколько десятков раз. Энергия дефектов упаковки пропорциональна отношению плотности дисло­ каций к вероятности деформационных дефектов. Отсюда следует, что алюминий и олово сильно уменьшают энер­ гию дефектов упаковки в плоскости базиса.

■Было обнаружено [58], что вероятность/? деформаци­ онных дефектов упаковки -в титане возрастает с увеличе­ нием содержания алюминия по закону

где ро — вероятность дефектов упаковки в титане;

79

|As | — абсолютное значение разности валентностей ле­ гирующего элемента и титана;

С — содержание растворенного элемента в атомных процентах;

К — константа.

Для сплавов титана с алюминием вероятность дефек­ тов упаковки, вычисленная из величины уширения рент­ геновских дифракционных линий, составляет:.

Если по Энгелю принять валентности титана и алюминия равными 2 и 3, то К в уравнении (17) получается равным 0,23.

Описанное выше изменение вероятности деформаци­ онных дефектов упаковки приводит к изменению дисло­ кационной структуры титана при легировании его алю­ минием [65]; Дислокационная структура титана и его сплава с 2% А1 (по массе) после деформации на 5% представлена ячейками и дислокационными сплетениями. Такая структура соответствует металлу с высокой э. д .у. Дислокационная структура сплава Ti+7,76% А1 (по мас­ се) представлена плоскими дислокационными рядами, что соответствует металлу с низкой э. д. у. В сплаве Ti+ +5,1% А1 (по массе) наблюдаются и плоские скопления дислокаций, и ячеистая дислокационная структура. Од­ нако следует иметь в виду, что при высоких концентра­ циях алюминия в a-твердом растворе происходит упоря­ дочение, в связи с чем изменение дислокационной струк­ туры титана с увеличением содержания в нем алюминия может быть связано не только с уменьшением э. д. у., но и с возникновением ближнего порядка.

1100° С, методом дифракционной электронной микроско­ пии были обнаружены дефекты упаковки, обусловленные нарушением правильного чередования плоскостей {310} [53]. При электрониомикроскопических исследованиях на просвет тонких фольг этих сплавов наблюдался по­ лосчатый контраст (рис. 36), изменения которого при на­ клоне образца относительно электронного пучка свиде-

80