Стадійність коміркового розпаду пересичених твердих розчинів свинець–олово

Abstract

Запропоновано спосiб математичного аналiзу iзотермiчних резистограм металевих сплавiв, що старiють за комiрковим механiзмом. Через подання вихiдних експериментальних iзотерм у координатах dρ /d lg τ −lg τ, де ρ — електроопiр, а τ — час старiння сплаву, одержано можливiсть точно визначити часовi iнтервали протiкання первинної (швидкої) та вторинної (повiльної) комiркових реакцiй. Спосiб застосовано до сплавiв свинцю з 10,03 та 19,23% (ат.) олова, зiстарених при 293 К. Показано, що у першому сплавi спостерiгається лише первинна реакцiя, що завершується пiсля 6,03 · 10⁴ с старiння. У другому ж сплавi виявлено обидвi реакцiї: первинна, завершення якої настає пiсля 320 с старiння, та вторинна, що завершується лише пiсля 2,82 · 10⁶ с розпаду збiдненого твердого розчину. Точне визначення часу закiнчення первинної та вторинної комiркових реакцiй необхiдне для коректного дослiдження загальної кiнетики комiркових реакцiй на основi теорiї зерномежових процесiв Дж. Кана.

Предложен способ математического анализа изотермических резистограмм металлических сплавов, стареющих по ячеистому механизму. Путем представления исходных экспериментальных изотерм в координатах dρ /d lg τ −lg τ, где ρ — электросопротивление, а τ — время старения сплава, получена возможность точно определять временные интервалы протекания первичной (быстрой) и вторичной (медленной) ячеистых реакций. Способ применен к сплавам свинца с 10,03 и 19,23% (ат.) олова, состаренных при 293 К. Покзано, что в первом сплаве наблюдается лишь первичная реакция, завершающаяся после 6,03 · 10⁴ — с старения. Во втором же сплаве обнаружены обе реакции: первичная, завершение которой наступает уже после 320 с старения, и вторичная, завершающаяся лишь после 2,82 · 10⁶ с распада обедненного твердого раствора. Точное определение времени завершения первичной и вторичной ячеистых реакций необходимо для корректного исследования общей кинетики ячеистых реакций на основе теории зернограничных процессов Дж. Кана.

A method of mathematical analysis of the isothermal electrical resistivity plots of metallic alloys undergoing the decomposition according to the cellular mechanism has been proposed. The representation of initial experimental isoterms in the dρ /d lg τ −lg τ coordinates, where ρ — electrical resistivity, τ — time of alloy aging, makes it possible to determine precisely the time intervals of primary (fast) and secondary (slow) cellular reactions. The method was applied to lead alloys with 10.03 and 19.23 аt.% tin aged at 293 K. It is shown that, in the first alloy, only the primary reaction, which is completed after 6.03 · 10⁴ — sec of aging, is observed. In the second alloy, both reactions were detected: the primary one, which is completed already after 320 sec of aging; the secondary one is completed only after 2.82·10⁶ sec of the decomposition of the depleted solid solution. Precise determination of the time for the completion of the primary and secondary reactions is necessary for the proper study of the general kinetics of cellular reactions on the basis of Cahn’s theory of grain boundary processes.