ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные виды превращений в сталях и сплавах титана в твердом состоянии из "Металловедение сварки стали и сплавов титана " Железо и титан относятся к металлам переходных групп и претерпевают полиморфное превращение. Железо имеет две модификации y-Fe с грапецентрированной кубической решеткой (параметр а=3,565 A при 910°), устойчивая в равновесных условиях при температурах от 910 до 1401°, и a-Fe с объемноцентрированной кубической решеткой (а = 2,862 A при 910°), устойчивая при температурах ниже 910° и в интервале 1401 — 1539°, т. е. до температуры плавления [1, 2]. [c.11] У титана также имеются две модификации высокотемпературная Р-Ti с объемноцентрированной кубической решеткой (а=3,29 A при 900°) и низкотемпературная a-Ti с плотно упакованной гексагональной (а=2,950 A, с=4,683 A, с/а=1,587 при 25°). Температура полиморфного превращения титана в равновесных условиях составляет 882° [3]. [c.11] Величина гистерезиса, т. е. разность между критическими точками превращений при быстром нагреве и охлаждении (до 10 000 град1сек), у железа составляет всего 5—10°, а у титана — около 30°. При охлаждении смещение критических точек значительно более резкое, чем при нагреве. Наличие гистерезиса связано с трудностью образования зародыша новой фазы. [c.11] В железе превращение y-Fe - a-Fe происходит с увеличением удельного объема на 3% [2], а в титане Р-Ti —a-Ti — с уменьшением объема примерно на 0,13%. Средний коэффициент линейного расширения a-Ti в интервале О—100° составляет 8.5 10 град и на 27% меньше, чем у a-Fe (11,7 10 град ). Объемный эффект полиморфного превращения титапа рассчитан нами при температуре превращения по данным работы [3] с учетом коэффициента линейного расширения а-фазы титана, который был принят равным 10 10 град , т. е. средним в интервале температур 25—900°. Расчеты по параметрам решеток и по удельным объемам дают примерно одинаковые результаты. [c.11] Кроме фазовых превращений, в сталях и сплавах титана протекают процессы возврата, полигонизации, рекристаллизации и роста зерна (собирательная рекристаллизация), также приводящие к существенным изменениям структуры и свойств. [c.12] При сварке сложных сплавов эти фазовые и структурные превращения могут развиваться не только в разных, но также и в одних и тех же участках сварного соединения. В ряде случаев температурные интервалы этих превращений накладываются друг на друга, вследствие чего при изучении их кинетики нередко возникают трудности. [c.12] По своему механизму перечисленные выше превращения разделяются на диффузионные и бездиффузиошше. Из числа фазовых превращений к диффузионным относятся превращения второго и третьего видов, т. е. эвтектоидный распад, распад пересыщенных твердых растворов и обратные им превращения. Полиморфные превращения могут протекать как но диффузионной ( нормальной ), так и по бездиффузионной (мартенсит-ной) кинетике. Однако между полиморфными превращениями, характеризующимися нормальной кинетикой, и диффузионными превращениями второго и третьего видов имеются существенные различия. При полиморфных превращениях величина смещений атомов не превышает межатомного расстояния, а при превращениях второго и третьего видов она его значительно превышает. [c.12] Таким образом, ни отсутствие изменения Х тмического состава фаз [4], ни величина смещения атомов не являются достаточными признаками бездиффузионных превращений [1, 5, 6]. [c.12] Несмотря на различия в величине и характере перемещения атомов перечисленные выше три вида фазовых превращений, а также процессы рекристаллизации протекают путем образова1 пя и роста зародьипей. Поэтому с точки зрения термодинамики движущими силами этих процессов являются одни и те же энергетические факторы. [c.12] Учитывая особую роль полиморфных и эвтектоидпых превращений в формировании структуры и свойств доэвтектоидных сталей и а- и а-(-р-сплавов титана при сварке, кратко рассмотрим в это 1 главе основные закономерности этих превращений и их кинетику в изотермических условиях на примере железа, тита 1а и сплавов на их основе с различным типом диаграммы состояния. Особенности фазовых превращений, а также рекристаллизационных процессов в условиях непрерывного нагрева и охлаждения будут подробно изложены в последующих главах. [c.12] Вернуться к основной статье