氧在金屬中的溶解,能夠產(chǎn)生應(yīng)力-金屬實驗應(yīng)力產(chǎn)生 通常,應(yīng)力可以來源于被氧化構(gòu)件所承受的載荷。然而,氧化過程能夠產(chǎn)生兩種額外的應(yīng)力。一是生長應(yīng)力,在恒溫氧化過程中氧化膜生長形成的應(yīng)力。二是熱應(yīng)力,來自于合金基體與氧化膜熱膨脹或收縮的差異。 生長應(yīng)力可能的產(chǎn)生機制概括如下: (1)氧化物與形成該氧化物所消耗金屬的體積差; (2)取向應(yīng)力; (3)合金或氧化膜的成分變化; (4)點缺陷應(yīng)力; (5)再結(jié)晶應(yīng)力; (6)氧化膜中新氧化物的形成; (7)樣品幾何形狀?! ∩鲜鰴C制將分別予以討論?! ?a)氧化物與金屬的體積差 這種應(yīng)力的產(chǎn)生是由于生成氧化物的體積幾乎總是不等予消耗的相應(yīng)金屬體積?! ?b)取向應(yīng)力 成核理論表明,最先生成的氧化物與基體具有取向關(guān)系。由于金屬與氧化物的點陣常數(shù)不同,因此氧化物與基體的取向關(guān)系導(dǎo)致了應(yīng)力的產(chǎn)生。當(dāng)氧化膜很薄時,比如氧化時間短或者氧化溫度低,這種機制可能產(chǎn)生明顯的應(yīng)力。然而,有研究認為離子膜空位湮滅過程中,本征位錯在一定程度上與半共格界面的作用能產(chǎn)生可測的應(yīng)力。也有研究認為,界面位錯結(jié)構(gòu)并不能產(chǎn)生明顯的應(yīng)力舊“?! ?C)合金或氧化膜中的成分變化 成分變化可以通過幾種途徑產(chǎn)生生長應(yīng)力。合金中一個或多個組元由于選擇性氧化而發(fā)生貧化致使點陣常數(shù)改變,從而產(chǎn)生應(yīng)力。氧化膜成分的變化也有同樣的作用。氧在金屬中的溶解,如Nb,Ta,Zr這些氧溶解度高的金屬,能夠產(chǎn)生應(yīng)力
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