Затвердевание твердых растворов

Во многих учебниках приведены неправильные толкования по этому вопросу кривые, показывающие резкие, быстро исчезающие остановки, часто характеризуют затвердевание твердого раствора в условиях равновесия. Кривые этого типа указывают на внезапное и относительно большое выделение тепла, которое затем быстро уменьшается описанное явление показывает, что переохлаждение происходит в такой степени, которая достаточна для внезапного выделения кристаллов, но недостаточна для повышения температуры сплава. [c.128]

Рис. 74. Прямая и 2 обратная кривые охлаждения на кривых зафиксирована остановка, соответствующая затвердеванию твердого раствора и эвтектическая горизонталь. Для (б) время, необходимое для снижения температуры на определенное число градусов.

При рассмотрении обратных кривых следует помнить о замечании, которое было сделано выше относительно правильной формы остановки при затвердевании твердого раствора. [c.140]

Затвердевание твердых растворов 126 [c.393]

В сплаве, образующем после затвердевания твердый раствор, будет находиться только одна решетка—I [c.20]

В сплаве, образующем после затвердевания твердый раствор. будет находиться только одна решетка — того компонента, который является растворителем. Атомы растворенного компонента находятся в решетке растворителя. При этом возможны следующие виды растворов (фиг. 10) а — твердый раствор замещения, когда атомы растворителя частично заменены в решетке атомами растворенного компонента, и б — твёрдый раствор внедрения, когда атомы растворенного вещества внедрены в решетку между атомами растворителя. [c.18]

Диаграмма состояния системы, образующей при затвердевании твердый раствор (рис. 14, в), отличается от двух предыдущих тем, что кривая ликвидус не имеет ни минимумов, ни максимумов кривая же солидус здесь вполне соответствует своему названию (на предыдущих диаграммах она имела вид прямых линии). Область I диаграммы — однофазный расплав двух компонентов область II, напоминающая по форме линзу,— сосуществование расплава и кристаллов твердого раствора (включающих в свои элементарные ячейки атомы двух компонентов меняющейся пропорции), т. е. двухфазная система область III отвечает твердому состоянию системы, в данном случае однофазной, т. е. сплаву — твердый раствор. [c.107]

Очень важным видам термической обработки могут подвергаться сплавы, в структуре которых получаются при затвердевании твердые растворы, способные при дальнейшем охлаждении претерпевать значительные изменения. Таких изменений может быть два а) уменьшение растворимости и б) полный распад. Структурные превращения в твердом состоянии называются вторичной кристаллизацией. Рассмотрим сущность процесса вторичной кристаллизации. [c.72]

Зависимость свойств сплавов от диаграмм состояния. Диаграммы состояния позволяют правильно выбирать сплавы для тех или иных целей и определять их поведение при технологической обработке (отливке, термообработке, ковке и т. д.). Так, сплавы, не имеющие аллотропических превращений, не способны образовывать при затвердевании твердые растворы переменной концентрации компонентов. Эвтектические сплавы характеризуются низкой температурой затвердевания, благодаря чему они обладают хорошими литейными свойствами и плотно заполняют формы при отливке. Мелкокристаллическое строение эвтектики придает сплавам высокие механические свойства. [c.74]

Если окислы растворимы в жидком металле, то они поглощаются последним, образуя с ним при затвердевании твердый раствор. Нерастворимые окислы выделяются из затвердевшего металла, переходя в шлак. Часть нерастворимых окислов остается в металле шва в виде включений шарообразной формы (так называемых глобул) или, располагаясь по границам зерен, нарушает сцепление их между собой. [c.54]

Например, кристаллизация сплава I (см. рис. 60, б) начинается при температуре и заканчивается при температуре /д. Состав жидкой фазы при кристаллизации меняется по линии ликвидус, а твердой фазы — по линии солидус. Нанример, при температуре 4 точка т будет соответствовать составу жидкой фазы, а точка п — а-твердому раствору. После затвердевания сплав состоит из кристаллов твердого раствора а и при дальнейшем понижении температуры никаких фазовых превращений не претерпевает. Сплавы, лежащие правее точки k по этим же условиям кристаллизации состоят из кристаллов 3-твердого раствора. [c.97]

После затвердевания сплав 2 состоит только из кристаллов а-твердого раствора. [c.101]

Различают дендритную (неоднородность по объему кристалла-дендрита) и зональную (неоднородность по сечению отливки) ликвации. Дендритная ликвация обусловлена тем, что в период затвердевания выделяющиеся кристаллы твердого раствора имеют различный химический состав. Выравнивание состава происходит в результате диффузии. При медленном охлаждении процесс диффузии успевает [c.40]

На рис. 12.23 приведен участок диаграммы состояния сплава, содержащего примесь С, образующую непрерывный ряд твердых растворов. В начальный момент затвердевания при температуре Го (на диаграмме точка Ао) образующаяся твердая фаза имеет состав, соответствующий точке Во на линии солидуса, т. е. содержит Ств примеси, входящей в твердый раствор. Поскольку это количество меньше, чем среднее, находящееся в расплаве исходного состава, он обогащается компонентом С до содержания i. Температура кристаллизации расплава этой концентрации будет ниже и соответствует Г), а образующаяся из него твердая фаза, состав которой определяется соответствующей точкой Bi на кривой солидуса, будет содержать Ga, примеси и т. д. Таким образом, вследствие того, что образующаяся твердая фаза всегда будет иметь меньшее количество примеси, чем ее средняя концентрация в расплаве, на поверхности раздела жидкой и твердой фаз будет находиться слой жидкости, обогащенной примесью, — участок концентрационного уплотнения. [c.456]

Легирующие элементы образуют с железом твердые растворы и химические соединения. Твердые растворы замещения неограниченной растворимости непосредственно после затвердевания образуют с железом никель и кобальт и металлы группы платины, а с а-железом -только хром и ванадий. Характерная диаграмма для систем Fe - Сг показана на рис. 21. [c.45]

Поэтому как для ликвидации микропористости, так и для предотвращения образования горячих трещин в сплавах типа твердого раствора перспективным направлением является увеличение внешнего автоклавного давления в процессе их затвердевания. [c.62]

Висмут даже при очень малой добавке в олово (около 0,0035%) предотвращает оловянную чуму (самопроизвольный переход олова в а-модификацию). Но если вследствие сильного нарушения равновесия образуются ликвационные зоны, в которых часть твердого раствора в начале затвердевания состоит почти из чистого олова, несмотря на добавку висмута, этот переход может произойти. [c.233]

Церий растворяется в железном расплаве и очень сильно снижает температуру затвердевания сплавов системы Fe—Се. Предел растворимости его в твердом растворе при температуре 600° С составляет 0,35—0,40%. [c.71]

Неметаллические включения могут быть растворимыми в основной массе металла, тогда они дают твердый раствор повышенной концентрации в ликвационных местах, и нерастворимыми, дающими твердые включения (сульфиды, окислы). Если включения тугоплавки, то значительная часть их выделяется из стали до затвердевания последней. В крупных заготовках такие включения часто всплывают на поверхность и удаляются из металла, в противном случае включения остаются в металле. [c.256]

Согласно тройной диаграмме состояния, сплавы медь — олово — фосфор в равновесных условиях образуют после затвердевания однородный а-твердый раствор при наличии в них олова до 10<>/о и фосфора до 0.3 /о- При том же содержании олова, но при наличии фосфора более О.З / , наряду с тройным а-твердым раствором появляются новые структурные составляющие — фосфиды меди и тройная эвтектика, придающие высокую износостойкость бронзе. Химический состав тройной эвтектики следующий меди 80.7 /о, олова 14.8 /о и фосфора 4.5 /о. Температура ее образования установлена равной 628°. [c.305]

В зависимости от природы взаимодействующих металлов и температуры определяющими факторами второй стадии контактного плавления являются процессы, обусловленные или массо-переносом в твердую фазу через жидкую прослойку (образование перенасыщенных твердых растворов и их последующее плавление), или растворением твердого металла в жидком. При затвердевании расплава, образовавшегося при контактном плавлении двух металлов, возникают два спая, различных как по своей природе, так и по строению. Для определения направления развития процесса контактного плавления при постоянных температуре и давлении наиболее удобным критерием является изменение свободной энергии Гиббса. Зависимость свободной энергии от состава для твердой и жидкой фаз в двойных системах эвтектического типа при температурах выше эвтектической приведена на рис. 5. При наличии контакта между [c.14]

Если найденные критические точки перенести на диаграмму, где по оси абсцисс нанесен состав сплава, а по оси ординат — температура, и одноименные критические точки (т. е. отражающие одинаковый физический процесс) соединить плавными кривыми, то получится диаграмма состояния системы сплавов А и В, образующих непрерывный ряд твердых растворов (рис. 36, б). Начало затвердевания сплавов происходит при температурах, соответствующих линии ликвидус (рис. 36, б). [c.53]

Выделяющиеся кристаллы твердого раствора имеют переменный состав, зависящий от температуры. Однако при медленном охлаждении процессы диффузии в жидкой и твердой фазах (объемная диффузия), а также процессы взаимной диффузии между ними (межфазная диффузия) успевают за процессом кристаллизации, поэтому состав кристаллов выравнивается. В этих условиях сплав после затвердевания будет состоять из однородных кристаллических зерен твердого раствора (см. рис. 31, а), а их состав будет соответствовать исходному составу сплава. [c.54]

После затвердевания сплавы, лежащие левее точки й, состоят только из кристаллов а-твердого раствора, а сплавы, лежащие правее точки к, — из кристаллов -твердого раствора (см. рис. 39, а и 40, б). [c.58]

Сплав 1 после окончания затвердевания (ниже температуры /з) состоит только из кристаллов -твердого раствора. При дальнейшем охлаждении по достижении температуры твердый раствор оказывается насыщенным компонентом В при более низких температурах растворимость второго компонента уменьшается, поэтому из -раствора начинает выделяться избыточный компонент в виде кристаллов рц. [c.59]

В сплавах, расположенных левее точки с, при кристаллизации из жидкой фазы выделяется а-твердый раствор. После затвердевания они состоят только из кристаллов -твердого раствора. Для этой системы структурный и фазовый состав совпадают. [c.63]

В случае, приведенном на рис. 43, а, все сплавы после затвердевания состоят из однородного р-раствора, который является твердым раствором компонентов А (в состоянии, когда он имеет р-модификацию) и В. При понижении температуры р-модификация компонента А превращается в -модификацию. В связи с этим в области, ограниченной линиями ас и аЬ, в равновесии находятся две фазы + р, где -фаза является твердым раствором компонента В в -модификации компонента А р-фаза — твердым раствором В в р-модификации компонента А. Ниже линии аЬ сплавы состоят только из -фазы. Кристаллическая решетка -раствора отлична от решетки р-раствора. На диаграмме (см. рис. 43, а) [c.63]

Выше отмечалось, что диаграммы состояния двойных сплавов позволяют правильно подходить к выбору сплава для той или другой технологической обработки (литье, термообработка и т. д.) в зависимости от состава. Так, сплавы, не образуюш,ие при затвердевании твердых растворов переменной растворимости, не подвергаются упрочняюш,ей термической обработке. Эвтектические сплавы, имеющне самую низкую температуру плавления в данной системе сплавов, будут обладать жидкотекучестью, т. е. хорошо заполнять формы при отливке. Кроме того, эвтектическим сплавам присуще мелкокристаллическое строение, а поэтому они будут иметь хорошие механические свойства. [c.70]

Сведения о влиянии различных примесей на точки плавления и затвердевания упоминавщихся выше металлов можно найти в работах по фазовым диаграммам бинарных сплавов [32, 71]. Этими фазовыми диаграммами для очень малых концентраций следует пользоваться с осторожностью, поскольку экспериментальные сведения для сильно разбавленных твердых растворов ненадежны [26]. Солидус и ликвидус обычно просто экстраполируются до пересечения в точке плавления основного компонента. Этот наклон может оказаться ошибочным, если ближайшие экспериментальные точки получены при концентрации дополнительного компонента, равной, например, 5%- [c.173]

Никель является сильным аутенитообразующим элементом. Железо и никель при затвердевании образуют у-твердый раствор в широком интервале концентраций. Влияние никеля на повышение жаростойкости хромоникелевой стали проявляется в повышении механических свойств при высоких температурах в результате наличия аустенитной структуры, в увеличении плотности оксидной пленки, усилении ее сцепления с основным металлом. Степень влияния никеля на жаростойкость непрерывно увеличивается с ростом температуры. [c.49]

На рис. 14.8 изображена Т—с-диаграмма для твердого раствора, имеющего зону несмесимости. Линия DEF представляет собой кривую затвердевания, а лини DAEBF — кривую плавления. Выше кривой затвердевания находится область жидкого гомогенного раствора, ниже кривой плавления — область твердого раствора. Слева от линии DAa располагается область гомогенного твердого раствора с преобладанием первого компонента, а справа от линии FBb — область гомогенного раствора с преобладанием второго компонента. В области между кривыми затвердевания и плавления система состоит из трех фаз жидкой фазы (точка Е) и двух твердых фаз (точки А и В). [c.510]

Уравнение (2.58) устанавливает связь между температурой затвердевания идеального раствора и составами твердой и жидкой фаз. При т. е. если компонеит i кристаллизуется в чистом [c.42]

Точка В называется эвтектической точкой. В этой точке жидкая смесь затвердевает полностью при концентрации жидкости. В других точках линии ЛВС затвердевание приводит к концентрации, отличающейся от концентрации жидкости. В областях ADB и СЕВ существует смешанная жидкая и одна из твердых фаз. В области DEGF существуют две твердые фазы, т. е. смесь твердых растворов ос + р. [c.500]

Тройные сплавы цинка с алюминием и медью при. затвердевании образуют эвтектику, содержащую 89,1% цинка, 7,05% алюминия и 3,85% меди (фиг. 6 и 7). С понижением температуры, при 274 С, происходит распад твердого раствора Р с образованием более бедного н чком твердого раствора. При разложении твердого раствора происходит изменение объема и, как следствие, изменение размеров изделий из технических цинковых сплавов с алюминием и медью. [c.388]

Золото—никель. Затвердевание сплавов происходит с образованием непрерывного ряда твердых растворов (фиг. 42). При дальнейшем о.хлаждении наблюдается распад твердых растворов на две фазы, имеющие структуру решетки куба с центрированными гранями. Все фазовые переходы в системе Аи—Ni проходят очень медленно. Поэтому кривые ликвидуса и солидуса определены недостаточно точно. Сплавы, богатые золотом, легко обрабатываются, несмотря на высокую твердость. Сплавы Аи—Ni применяются для сопротивлении автоматически управляемых приборов. При плавке в качестве раскисди-теля иногда добавляется около 1% Мп. [c.424]

Н. И. Беляев подробно анализирует процесс кристаллизации стали при ее затвердевании в зависимости от различных условий разливки, химического состава металла, формы изложницы и других факторов. Он приходит к выводу, что макроструктура кристаллов и, следовательно, стали есть следствие неоднородности твердого раствора и потому есть общее типичное явление для всех сортов стали Далее ученый по дчеркивает, что макроструктура есть устойчивая форма строения стали , что кристаллы существуют в любом металле — литом, кованом, обработанном закалкой, отжигом и т. д. Однако различные способы обработки металла вносят некоторые изменения в макроструктуру. При ковке и прокатке, например, кристаллы деформируются, их частицы механически перемещаются, а это влечет за собой соответствующие изменения макроструктуры. Термическая обработка вызывает местные изменения в строении соседних частиц и объемов, образующих макроструктуру кристаллов стали. [c.118]

Литейные алюминиевые сплавы при температурах выше линии ликвидуса поглощают из внещней газовой среды главным образом водород. После затвердевания сплава водород может находиться в двух состояниях атомарном (в виде твердого раствора) и молекулярном (в виде пузырьков газа). Относительные количества атомарного и молекулярного водорода зависят от внещнего давления и температуры сплава. [c.82]

Причины 475 °-ной хрупкости в настоящее время еще недостаточно изучены. К наиболее популярным версиям о природе этого явления относятся гипотезы об упорядочении твердого раствора в характерном интервале температур и о расслоении железохромистых твердых растворов. Методом рентгенофазового анализа показано, что в стали с 27 % Сг после выдержки при 482 С образуются комплексы, богатые Сг. Они имеют химическое сродство с матрицей (когерентно связаны с ней), ОЦК решетку с параметром а = 2,878 А, что соответствует сплаву, содержащему 70 % Сг и 30 % Fe. Формирование богатых Сг комплексов не соответствует состоянию предвыделения а - фазы в сплаве, так как она образуется при более высоких температурах вследствие дендритной ликвации при затвердевании. [c.21]

Следует иметь в виду, что N, как и С, образует твердые растворы внедрения. Максимальное количество N, которое можно ввести в сталь, зависит от содержания в ней Сг и Мп. Если это не учитывать в ходе легирования и вводить N в больших количествах, он не усваивается матрицей и начинает выделяться при затвердевании металла. Результатом является образование дефектов металла типа пористости, свищей, рослости слитков и др. Мп значительно повышает растворимость N в высокохромистых стааях. [c.39]

Для измельчения структуры эвтектики и устранения избыточных кристаллов кремния силумины модифицируют натрием (0,05—0,08 %) путем присадки к расплаву смеси солей 67 % НаР и 33 % НаС1. В присутствии натрия происходит смещение линий диаграммы состояния (см. рис. 186, а) и заэвтектический (эвтектический) сплав АЛ2 (11—13 % 81) становится доэвтектическим. В этом случае в структуре сплава вместо избыточного кремния появляются кристаллы а-раствора (рис. 187, б). Эвтектика приобретает более тонкое строение и состоит из мелких кристаллов р-(81) и -твердого раствора. В процессе затвердевания кристаллы [c.398]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...