PDF《！＂ 含量对 #$%！＂ 合金 &$'$（ 弛豫的影响》

!" 含量对 #$%!" 合金 &$'$( 弛豫的影响 周正存!) " 韩福生#) !) (苏州市职业大学,苏州 #!$%!!) #) (中国科学院固体物理研究所内耗与固体缺陷开放研究实验室,合肥 #&%%&!) (#%%' 年&月#' 日收到;

#%%' 年(月!) 日收到修改稿) 在多功能内耗仪上用自由衰减和强迫振动方法研究了 *+ 含量对退火态 ,-.

*+ 合金 /-0-1 弛豫的作用2 结果显 示: 中等 *+ 含量的 ,-.*+ 合金产生强的 /-0-1 弛豫, 而较低和较高 *+ 含量的 ,-.*+ 合金只产生微弱的 /-0-1 弛豫峰2 ,-.*+ 合金中的 /-0-1 弛豫产生于次近邻 *+ 原子对的重新取向以及它们之间的相互作用, 而不是来源于最近邻的 *+ 原子对, 后者因为形成短程有序结构不能产生 /-0-1 弛豫2 关键词:/-0-1 弛豫,*+ 含量 )!**:3#'%,3!(%4 " 4.567+ 889: ;

2!, T60U61V, #%%$ ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! #%%$ IA702PAV92 晶粒粗大, 故不会因晶界弛豫的干扰而影响 !"#"$ 峰的出现% 图 合金的金相照片 (). 倍) 图0合金在加热和冷却过程中的内耗1温度曲线 (自由 衰减) 图)显示出了退火的 '"/& *+)0 合金在加热和冷 却循环过程中的内耗1温度曲线% 从图可以看出, 在 大约 2&.3处有一个内耗峰出现, 这个峰的峰温在 冷却测量时比升温时要低一些, 说明这个峰是稳定 的内耗峰% 图,显示出了这个峰随频率的变化, 可见, 其峰 温随着频率的增加移向较高的温度% 为了得到对应 于每一个频率的峰温, 通常按下列方程扣除背底内 耗: !4&

5 6 "

7 #"89 (4 $:%&) , (&) 这里 ", # 和$都是常数, % 是 常数% 从方程 (&) 可以看出, 背底内耗应随温度增加而 单调增加%然而, 这一规律与图 , 所示不一致% 现在 的背底内耗对温度没有明显的依赖性, 峰的两边几 乎具有相同的内耗背底%这样, 峰温就能直接地从图 , 的内耗曲线上读出% 对于热激活的弛豫峰, 弛豫时间 (!) 与峰温 (&?) 遵从 *$$AB"#ACD 关系 [&] , 即!6!. "89 (':%&?) , ()) 式中 ' 是激活能, !. 是指数前因子%内耗峰出现时, 角频率" (

6 ) !(, ( 是振动频率) 与弛豫时间 ( !) 满足"!6&% (,) 结合方程 ()) 和(,) , 能得到 +# "

6 4 +# !.

4 ' %&? % (E) 根据不同频率下的峰温和方程 (E) , 对角频率 " 的 自然对数 +# (") 与峰温倒数 (&:&? ) 作图, 如图 E 所示, 可以看出, +# " 与&:&? 成线性关系% 再从拟合直 线的截距和斜率, 得到这个峰的激活能为 '

6 )FE( G .F&&"H, 指数前因子为!.

6 )FE I &.4 &/ G & D% 由于该 激活能相当于 '"1*+ 合金中 *+ 的扩散激活能, 因此 可以认为这个峰产生于 *+ 原子的扩散% 已经知道, 在'"1*+ 合金中, *+ 有与 '" 相同的激活能, ") 结构 中'" 原子的自扩散激活能 (扩散指数前因子) 是)F)("H (-F&7 0F&

4 EF/ I &.4

2 ?) D4 & ) , 而在 )*, 结构中是 )F--"H (,F,7 .FE

4 &F0 I &.4 , ?) D4 & ) [,] %显然, 该峰激活能介 于") 结构和 )*, 结构的激活能之间, 表明试验合 金既不是单一的 )*, 结构, 也不是单一的 ") 结构% 的确, 即使对于理想配比的合金成分, 要得到一个单 一的有序结构几乎是不可能的% 按照文献 [&] , 扩散的指数前因子是 ).

6 #+) ". , (2) 这里 ). 是扩散过程的指数前因子, # 是常数, + 是 点阵参数, ". 是扩散跳动的指数前因子% 对于点缺陷的弛豫过程 [&] , 有!4& .