|
76 субзернами и увеличивается плотность структурных дефектов, главным образом дислокаций. Подобное влияние на тонкую структуру сплавов оказывает и увеличение степени легирования основного металла вторым компонентом. В зависимости от величины угла разориентировки субзерен, их границы, как и в чистом железе, могут быть различного типа: наклонные стенки, состоящие из параллельных дислокаций, сетки кручения, образованные винтовыми дислокациями, и неправильные сетки, состоящие из плотных сплетений дислокации. Внутри субзерен изолированные дислокации наблюдаются относительно редко. Обычно в объеме субзерен плотность дислокации на 5.. .6 порядков ниже, чем в их границах. Однако при электрокристаллизации сплавов железа степень легирования не является определяющим фактором изменения субструктуры осадков. На характер субструктуры более существенное влияние оказывают условия электролиза. Тем не менее, плотность дислокаций в сплавах примерно на порядок выше, чем в осадках металла-растворителя, полученных при аналогичных условиях электролиза. Например, в сплаве Ре 2 % В плотность дислокаций оказалась равной 4 • 10'12 см'2, а в чистом железе 3 • 10'12 см'2 [106]. Границы зерен в покрытиях являются высокоугловыми и имеют недислокационное строение, угол разориентировки зерен больше 20°. Это дает основание предполагать, что зерна зарождаются на полностью запассивируемых участках подложки и растут независимо друг от друга. При электрокристаллизации некоторых металлов нарушение нормальной последовательности в расположении атомных слоев приводит к возникновению дефектов упаковки двойникового или деформационного типов [96]. Для этих металлов наблюдается корреляция между энергией дефекта упаковки и катодной плотностью тока, при которой появляются двойники. С ростом перенапряжения катода, за счет увеличения плотности тока, вероятность образования двойников растет. Двойники в покрытиях обычно возникают по механизму некогерентного |
1 1 7 3.2. СТРУКТУРНАЯ НЕОДНОРОДНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ СПЛАВОВ Структура электролитических псевдосплавов на основе железа определяется режимами электролиза, так же как и структура чистых железных осадков (раздел 2.4.). Кроме того на характер структуры оказывает заметное влияние природа легирующих элементов, вводимых в электролитические осадки. Особенности структуры легированных железных осадков связаны со спецификой их роста при электрокристаллизации. К таким особенностям относятся: неоднородность структуры покрытий по их толщине, высокие дисперсность и плотность дефектов кристаллического строения, неравновесность структуры, проявляющаяся в высоких внутренних напряжениях и в присутствии в покрытии термодинамически неравновесных фаз. Именно эти факторы обусловливают специфические свойства электролитических покрытий. Исследования структуры легированных покрытий по толщине показывают, что слои осажденного металла, прилегающие к подложке, характеризуются высокой дисперсностью и дефектностью, сильной разориентировкой кристаллов, значительными внутренними напряжениями. По мере роста осадка размеры составляющих его зерен постепенно увеличивается, а затем стабилизируется, плотность дефектов кристаллической решетки и величина внутренних напряжений снижается. Структурная неоднородность легированных покрытий тесно связана с концентрационной неоднородностью. С увеличением поляризации катода при электроосаждении железных сплавов усиливается фрагментация зерен, возрастает угол разориентировки между субзернами и увеличивается плотность структурных дефектов, главным образом, дислокаций. Подобное влияние на тонкую структуру сплавов оказывает и увеличение степени легирования основного металла вторым компонентом [138]. В зависимости от величины угла разориентировки субзерен их границы, как и в чис 118 том железе [138], могут быть различного типа: наклонные стенки, состоящие из параллельных дислокаций, сетки кручения, образованные винтовыми дислокациями, и неправильные сетки, состоящие из плотных сплетений дислокации. Внутри субзерен изолированные дислокаций наблюдаются относительно редко. Обычно в объеме субзерен плотность дислокации на 5...6 порядков ниже, чем в их границах. Однако при электрокристаллизации сплавов железа степень легирования не является определяющим фактором изменения субструктуры осадков. На характер субструктуры более существенное влияние оказывают условия электролиза. Тем не менее, плотность дислокаций в сплавах примерно на порядок выше, чем в осадках металла-растворителя, полученных при аналогичных условиях электролиза. Например, в сплаве Ре — 3 % Р плотность дислокаций оказалась равной 3 • 10'12 см'2, а в чистом железе 4 • 10"12 см'2 [138]. Границы зерен в покрытиях являются высокоугловыми и имеют недислокационное строение, угол разориентировки зерен больше 20°. Это дает основание предполагать, что зерна зарождаются на полностью запассивируемых участках подложки и растут независимо друг от друга. При электрокристаллизации некоторых металлов нарушение нормальной последовательности в расположении атомных слоев приводит к возникновению дефектов упаковки двойникового или деформационного типов [139]. Для этих металлов наблюдается корреляция между энергией дефекта упаковки и катодной плотностью тока, при которой появляются двойники. С ростом перенапряжения катода, за счет увеличения плотности тока, вероятность образования двойников растет. Двойники в покрытиях обычно возникают по механизму некогерентного зародышеобразования, при котором отдельные зародыши попадают в двойниковое положение относительно нижележащего слоя [138, 140]. Образование дефектов упаковки деформационного типа происходит в результате последовательного двукратного двойникования. Поскольку вероятность |