Влияние α–β-перехода на ползучесть твердого азота

Abstract

Измерены параметры ползучести твердого азота в области температур 32,1–39,9 К, содержащей точку Tαβ = 35,61 К полиморфного превращения. Обнаружено существенное увеличение скорости установившейся ползучести образцов при переходе из низкотемпературной кубической α-фазы в высокотемпературную гексагональную β-фазу. Этот эффект объясняется тем, что, несмотря на уменьшение числа плоскостей скольжения (что могло бы привести к росту жесткости кристалла), в β-фазе играют важную роль два фактора, определяющих ее повышенную пластичность. Одним из этих факторов является исчезновение ориентационного порядка, что сказывается на пластификации материала; другим фактором, также связанным с отсутствием ориентационного порядка, является существенное различие в структуре и подвижности дислокаций.

Виміряно параметри повзучості твердого азоту в області температур 32,1–39,9 К, яка вміщує точку поліморфного перетворення Tαβ = 35,61 К. Виявлено суттєве збільшення швидкості повзучості зразків, що встановилася, при переході з низькотемпературної кубічної α-фази до високотемпературної гексагональної β-фази. Цей еффект пояснюється тим, що, незважаючи на зменшення кількості площин ковзання (що могло б привести до зростання жорсткості кристалу), у β-фазі грають важливу роль два фактори, які визначають її підвищену пластичність. Одним з цих факторів є зникнення орієнтаційного упорядкування, що позначається на пластифікації матеріалу; іншим фактором, також пов’язаним з відсутністю орієнтаційного порядку, є суттєва відмінність у структурі та рухливості дислокацій.

The creep parameters of solid nitrogen within the temperature range containing the point Tαβ = 35.61 K of polymorphic transformation have been measured. An appreciable increase of the steady-state creep rate has been documented when going from the low-temperature cubic α phase to the high-temperature hexagonal β phase. This phenomenon is explained by the fact that, in spite of the fewer slip planes (which could entail hardening) two other factors play a decisive role. One of them is the disappearance of the orientational ordering, which results in a plastification of the material; the other factor, which is also related to the orientational ordering, is a significant difference in the structure and mobility of dislocations in the two phases.