Жидкого металла строение

Железа кривая охлаждения 114 Жидкого металла строение 37 [c.496]

Общие закономерности. Механизм и кинетика кристаллизации чистых металлов. Величина зерна. Модифицирование жидкого металла. Строение металлического слитка. [c.5]

При заливке жидкого металла в форму и последующей кристаллизации получается слиток, отдельные зоны которого отличаются микроструктурой. Схема строения металлического слитка приведена на рис. 12 [c.18]

При охлаждении жидкого металла образуются кристаллические агрегаты. Такой процесс перехода называется кристаллизацией металлов. Охлаждение жидкого металла сопровождается потерей теплоты, уменьшением кинетической энергии атомов и их средней скорости в результате каждый атом занимает меньший объем, и объем металла также сокраш,ается. Этот процесс сопровождается увеличением сил связей между атомами и при температуре кристаллизации (теоретически температура кристаллизации равна температуре плавления) отдельные атомы теряют свободу к перемеш,ению. Возникают устойчивые группы атомов, имеющие строение с определенной симметрией. Эти группы являются центрами, к которым в процессе затвердевания присоединяются соседние атомы. Процесс кристаллизации металла сопровождается выделением определенного количества энергии (скрытой теплоты кристаллизации). [c.44]

Не менее важное значение для прочностных свойств металла имеют строение и состояние границ его зерен. Благодаря особенностям кристаллизации металла (т. е. образования зерен из жидкого металла) кристаллическая решетка в слое, прилегающем к границам [c.10]

В предлагаемой серии термин коррозия используется в очень широком смысле, включающем не только разрушение металла в водных средах, но и явление, которое обычно называют высокотемпературным окислением. Более того, в дальнейшем в данной серии планируется рассмотрение коррозии всех твердых веществ в разнообразных средах. В современной технике наряду с металлами и сплавами используются стекла, вещества с ионным строением, полимеры и композиты всех перечисленных материалов. Представляющие практический интерес коррозионные среды включают жидкие металлы, широкую номенклатуру газов, неводные электролиты и другие неводные жидкости. Комплексные процессы разрушения материалов, основанные на явлениях износа, кавитации, фреттинга, рассматриваются с учетом последних достижений науки о коррозии. Ученые смежных областей науки в частности физики, металлофизики, физико-химики и электроники, могут оказать существенное влияние на решение многих коррозионных проблем. Можно надеяться, что публикуемые обзоры позво- [c.7]

Особенное значение приобретает принципиально новый характер кристаллизации. При классических методах плавки стали остывание многотонного объема жидкого металла в изложнице неизбежно сопровождалось образованием раздельных зон кристаллизации с четко выраженными явлениями сегрегационной п ликвационной неоднородности, а также порами, рыхлостью и другими следствиями процессов усадки. Многие макронеоднородности слитка затем усиливались при образовании текстуры (особенности строения) в процессе горячей обработки давлением и приводили к резкому падению пластичности и ударной вязкости в поперечном направлении (анизотропия), к образованию волосовин, полосчатости и др. [c.199]

Проведенные исследования в этой области дали положительные результаты для определения упругих постоянных латуни, сплавов железа и алюминия, монокристаллов германия и кремния, никеля, твердых растворов меди и поликристаллического сплава магний— кадмий. Ультразвуковые методы позволяют определять модули Юнга и сдвига на одном и том же образце, что открывает большие возможности для исследования упругих постоянных экспериментальных сплавов и установления для них взаимосвязей модулей с другими характеристиками межатомного взаимодействия. Так же как и при контроле жидкостей, скорость распространения ультразвука в жидких металлах в основном определяется величиной коэффициента адиабатической сжимаемости, а последний -относится к числу физических величин, которые в значительной степени зависят от строения жидких металлов. Поэтому, зная скорость, распространения ультразвуковых колебаний в данном металле, можно рассчитать величину модуля Юнга, модуля Пуассона и модуля сдвига. Для точного измерения интервала между ультразвуковыми импульсами достаточно иметь длину образца, равную 25 мм. [c.223]

На корочке из мелких кристаллов нарастает второй слой, кристаллы которого растут преимущественно в направлении максимального отвода тепла, т. е. перпендикулярно стенке изложницы. Они имеют древовидную форму и называются дендритами (от греческого слова дендрон — дерево). Перпендикулярно стенкам изложницы растут стволы дендритов — оси первого порядка. При нарастании все новых и новых атомных слоев ось первого порядка становится длиннее и толще. На ней образуются под определенными углами бугорки, разрастающиеся в поперечные ветви кристалла — оси второго порядка. На них, в свою очередь, вырастают оси третьего порядка и т. д. Кристалл разветвляется все больше и больше, и постепенно его ветви занимают все промежутки, которые были заполнены жидким металлом. В закристаллизовавшемся слитке дендриты превращаются в столбчатые кристаллы. На рис. 1-12,а слой столбчатых кристаллов обозначен цифрой 2. Дендритное строение кристаллов можно отчетливо наблюдать, если в процессе кристаллизации не хватит жидкого металла для заполнения пространства между разветвлениями дендрита. [c.25]

Металл отливок отличается более крупнокристаллическим строением, чем металл проката и поковок. В отливках неизбежно возникает ликвационная неоднородность из-за того, что в первых кристаллах, выпавших из жидкого металла, содержится несколько больше тугоплавких компонентов, чем в металле, который закристаллизовался между этими кристаллами, и тем более в металле, который закристаллизовался в последнюю очередь в центре тепловых узлов. Из-за наличия усадочных пор плотность литого металла меньше плотности проката. В литом металле возможно также образование пор из-за выделения газов при затвердевании. [c.163]

Поверхность сварного шва при электродуговой и газовой сварке имеет характерное чешуйчатое строение, которое связано с прерывистым характером кристаллизации. В начальный момент кристаллизация протекает весьма интенсивно вследствие сильного переохлаждения. Этот процесс сопровождается выделением тепла. Если приток тепла от источника нагрева и от фронта кристаллизации превышает отвод тепла в глубь основного металла, то кристаллизация приостанавливается. Образуется временная граница раздела между твердым и жидким металлом. Чем больше скорость охлаждения, тем резче выражен прерывистый характер кристаллизации. При медленном охлаждении перерывов кристаллизации не получается и слои в наплавленном металле отсутствуют. Швы с малым поперечным сечением охлаждаются резче, и поэтому слоистое строение выражено в них сильнее, чем в швах с большим поперечным сечением. [c.170]

Строение металла шва было рассмотрено выше. Он граничит с участком частичного оплавления. На упрощенной диаграмме состояния железо — углерод, расположенной на схеме справа, температурный интервал этого участка обозначен цифрами 1—2. На участке частичного оплавления произошел сильный рост зерна. Здесь наблюдается большая химическая неоднородность, так как часть зерен и пограничные участки соседних с ними зерен перешли в жидкое состояние н в жидкий металл устремились углерод и примеси. После быстрого сниже- [c.175]

Строение и структура жидких металлов [c.5]

Строение жидких металлов [c.6]

В металлическом кристалле связь валентных электронов со своим ядром порывается, и в однородном веществе они образуют единую систему, связанную со всем телом состояние остальных электронов атома (внутренних), у которых энергия связи с ядром измеряется многими десятками электронвольт, практически не меняется. Изучению строения, внутренней связи и свойств жидких металлов посвящен ряд работ [8—17]. [c.6]

Основными факторами, определяющими характер взаимодействия твердого и жидкого металлов при образовании спаев, являются электронное строение их атомов, соотношение атомных радиусов, положение элементов в ряду электроотрицательности, валентность и потенциалы ионизации атомов. [c.7]

Очевидно, что для выяснения условий появления этих центров надо ясно представить строение исходного жидкого металла. Схематические модели кристаллической и жидкой фаз представлены на рис. 21. В жидком металле атомы не расположены хаотично, как в газообразном состоянии, и в то же время в их расположении нет той правильности, которая характерна для твердого кристаллического тела (рис. 21, а), где атомы сохраняют постоянство межатомных расстояний и угловых соотношений на больших расстояниях — дальний порядок. [c.27]

Строение жидкого металла при температурах, близких к температуре плавления, напоминает строение твердого. [c.19]

При переходе через темлературу плавления отклонения становятся настолько большими, что нарушается правильность рядов ионов. В жидком металле правильное расположение сохраняется только у ближайших соседей на протяжении нескольких параметров решетки. Одновременно резко увеличивается число вакансий и смещений. Расстояния между ионами остаются почти такими же, как в твердом металле. Прямым доказательством такого строения жидкого металла В близн температуры плавления служат его рентгенограммы. [c.19]

Строение наплавленного металла было рассмотрено ранее. Он граничит с участком частичного оплавления. На упрощенной диаграмме состояния железо — углерод, расположенной на схеме справа, температурный интервал этого участка обозначен J—2. На участке частичного оплавления произошел сильный рост зерна. Наблюдается большая химическая неоднородность. Часть зерен и пограничные участки других зерен перешли в жидкое состояние. В жидкий металл устремились углерод и примеси. После быстрого снижения температуры была зафиксирована химическая неоднородность, полученная при нагреве в интервале температур между ликвидусом и солидусом. Ширина зоны частичного оплавления относительно невелика (0,1—0,5 мм). [c.246]

Строение жидкого металла. Жидкий металл при температуре, близкой к точке плавления, близок по структуре к твердому кристаллическому металлу. Прежде считали, что в жидком состоянии металл даже около точки плавления по атомному строению напоминает газ. Однако сравнение скрытой теплоты плавления и скрытой теплоты испарения показывает, что последняя в 30= 40 раз больше первой. Поэтому при переходе расплавленного металла в газ межатомные связи устраняются практически полностью, а при плавлении твердого металла они лишь немного ослабляются. [c.37]

В отдельных современных работах подчеркивается, что водород, если содержание его в жидком металле близко к пределу растворимости, способен воспрепятствовать транскристаллизации стального слитка. Имеются также опытные данные о том, что связывание водорода устраняет транскристаллизацию хромистых нержавеющих сталей. Вместе с тем, многие авторы утверждают, что водород, наоборот, способствует росту столбчатых дендритов и транскристаллическому строению слитков. Так, например, [c.114]

Наружная мелкозернистая зона состоит из неориентированных Б пространстве мелких кристаллов. Ее образование обусловлено резким перепадом температур жидкий металл—холодные стенки изложницы. Металл в этой зоне сильно переохлаждается, в нем образуется большое число центров кристаллизации, и он приобретает мелкозернистое строение. [c.16]

К первой группе факторов относят физикохимические свойства паяемого металла и припоя, определяющие характер их взаимодействия, воздействие флюсующих сред на припой и паяемый металл, условия и характер кристаллизации при пайке. Характер взаимодействия твердого и жидкого металлов зависит от электронного строения их атомов, соотношения атомных радиусов, положения элементов в ряду электроотрицательности, валентности и потенциалов ионизации атомов. [c.226]

Процесс кристаллизации жидкого металла сварного шва при-электродуговой сварке подчиняется общим законам кристаллизации металлов, т. е. протекает путем зарождения центров кристаллизации и роста кристаллов [1, 12, 36]. Специфика заключается в большой скорости процесса. Для наплавленного металла характерно типичное для литого материала дендритное строение с расположением осей дендритов (кристаллов древовидной формы) в направлении отвода тепла (обычно перпендикулярно к границе раздела твердой и жидкой фаз). [c.145]

Структура литого слитка состоит из трех основных зон (рис. 33). Первая зона — наружная мелкозернистая корка 1, состоящая из дезориентированных мелких кристаллов — дендри-тов. При первом соприкосновении со стенками изложницы в тонком прилегающем слое жидкого металла возникает резкий градиент температур и явление переохлаждения, ведущее ik образованию большого количества центров кристаллизации. В результате корка получает мелкозернистое строение. [c.52]

Зона I состоит из дезориентированных мелких кристаллов — ден-дритов, образовавшихся при интенсивном охлаждении у стенок изложницы, поскольку в пограничном слое жидкого металла происходит резкий перепад температур и переохлаждение, благодаря чему возникает большое количество центров кристаллизации. Эта оболочка имеет мелкозернистое строение. [c.27]

Для получения аморфных металлов (металлические стекла) нужны скорости охлаждения порядка миллионов градусов в секунду. Такие скорости о.хлаждения достигаются при разбрызгивании мелких капель жидкого металла на хорошо отполированную поверхность быстро вращающегося холодного медного диска. Толщина пленки аморфного металла достигает нескольких микрометров (до 60 мкм) и ширины 200 мм или проволоки диаметром 0,5-20 мкм. Другой вариант - прокатка тонкой струи расплава между двумя массивными медными валиками, расплющиваюшими капли жидкого металла. При нагреве аморфный металл может реализовать свое стремление к кристаллизации и при достаточной подвижности атомов образуется кристаллическое строение. [c.44]

Изучение закономерностей взаимодействия металлических расплавов с тонкими пленками металлов, нанесенными на неметаллические материалы, изменение степени смачивания (краевого угла) и адгезии расплав — металлическая пленка — подложка в зависимости от свойств контактирующих фаз, толщины металлизацион-ного слоя и других факторов позволяет выяснить механизм образования связей жидкого металла с твердой фазой, строение напыленных пленок, характер их взаимодействия с расплавом металла. Результаты таких исследований являются основой для разработки технологии металлизации и пайки неметаллических материалов. [c.15]

Введение в жидкий металл каких-либо элементов, вызывающих образование зародышей, является процессом инокуляции (модифицирования) металла, а эти элементы являются инокуляторами. Инокуляция может быть осуществлена установкой в форме тонких проволочек или сетки из сталй, по составу близкой к заливаемой. В результате расплавления этих внутренних холодильников получается жидкий металл с небольшим перегревом, содержащий большое число органических зародышей. При его смешении с основным жидким металлом, поступающим в форму, органические зародыши способствуют значительному увеличению количества центров кристаллизации и, следовательно, измельчению строения первичных кристаллов отливки. [c.191]

На оплавившихся зернах основного металла, так же как и в ванне жидкого металла перлитной стали, в процессе затвердевания разрастаются дендриты. На одном зерне основного металла вырастает несколько дендритов с параллельными осями первого порядка. Переплетаясь, они образуют как бы один кристаллит. Сложное строение этого кристаллита можно обнаружить при помощи электронного микроскопа. Оси первого порядка растут очень быстро вследствие интенсивного отвода тепла. Оси второго порядка не успевают развиться, так как дендриты взаимно мешают росту. Чем крупнее зерна основного металла, тем крупнее дендриты в металле шва. В металле шва наблюдается микроскопическая межзеренная и внутризеренная ликвация. Чем больше скорость охлаж- [c.179]

Формально это возможно потому, что тепловые эффекты, связанные с 1переохлаждением жидкого металла, в общем тепловом балансе затвердевающей отливки пренебрежимо малы. По существу же развитие процессов кристаллизации реальных металлов и сплавов в условиях реальной технологии целиком определяются условиями теплообмена отливки во время затверде1вания ее в форме. В то же время кристаллическое строение отливки определяется природой металла (наличием активных примесей, склонностью к транскристаллизации и т. п.). В этом смысле связь между процессами кристаллизации и затвердевания очевидна [3]. [c.151]

Новая методика прогнозирования шероховатости поверхности отливок позволяет оценивать качество литой поверхности по начальной характеристике материалов и технологии изготовления формы. На рис. 92 приведены литые поверхности образцов, полученных на подложке из фарфора. Литая поверхность имеет много микронеровностей чешуйчатого строения с волосовидными треш,инами (рис. 92, а), которые при большем увеличении проявляют ячеистое строение (рис. 92, б). В некоторых местах рассматриваемой поверхности наблюдается стык разных структур, разграниченных пленами (рис. 92, в). Такое строение литой поверхности обусловлено захватом жидким металлом адсорби-136 [c.136]

Практически при заЧ твердевании жидкого металла образование правильной геометрической формы кристаллов мешают соседние кристаллы, поэтом внешняя форма кр.. сталлов несколько иска хотя внутреннее их строение сохраняется. Такие [c.10]

Вертман А А, Самарин А М Строение и свойства жидких металлов —В кн Труды ИМЕТ вып 10 Изд во АН СССР 1962 [c.154]

Сплавы в твердом состоянии — это растворы легирующих элементов и примесей в металле-основе, смеси твердых растворов с упрочняющими фазами (гетерогенные структуры), а также эвтектические (или эвтектоидные) смеси. В жидком состоянии частично сохраняется относительное расположение атомов, характерное для твердого тела при нагреве выще температуры плавления нарушается дальний порядок в расположении атомов (т. е. упорядоченное расположение атомов во всем объеме тфисталла), но сохраняется ближний порядою), когда упорядоченность расположения атомов наблюдается лишь в областях с размерами в несколько межатомных расстояний. Так, при плавлении ЩК металлов (А1, N1, Со, Си) их координационное число уменьшается с К = 12 до К = 8—10, т. е. каждый атом теряет несколько соседей. В современных моделях строения жидких металлов в той или иной степени развиваются представления о квазикристаллической структуре жидкости. Экспериментально установлено, что в расплаве железа (при его перегреве на 30—40 °С) сохраняются микрообласти с ОЦК и ГЦК решетками, а в расплаве чугуна — с ГЦК и ромбической (РезС) решетками. [c.302]

В работе [343] предложена модель микрогетерогенного строения жидкости, согласно которой процесс модифицирования рассматривается как метод искусственной гетерогенизации жидкого металла перед кристаллизацией. При этом в расплаве формируются микрообъемы упорядоченного строения, стабилизированные межфазной поверхностной энергией частиц твердой фазы. Разность химических потенциалов частиц и среды предопределяет непрерывный обмен веществом и энергией между жидкой и твердой фазами. Если при химическом взаимодействии на межфазной поверхности в переохлажденном слое образуется соединение в виде интерметаллида или металлида, процесс массопереноса может перейти в кинетический режим и система будет длительное время находиться в метастабильном равновесии. [c.223]

Аустенитно-ферритные швы отличаются от чисто аустенитных более тонким строением и меньшим сечением столбчатых кристаллов. Межкристаллические прослойки более тонкие, чем в аустенитных швах, и разъединены участками первичного б-феррита, залегающими в междуосных пространствах и по границам столбчатых кристаллов. Такое строение швов объясняется тем, что при соответствующем содержании в сварочной ванне ферритообразующих элементов, вследствие развития дендритной ликвации, из жидкого металла, наряду с кристалликами у Твердого раствора (аустенита) выпадают также непревращаемые кристаллики, имеющие решетку б-железа, т. е. первичного 106 [c.106]

В последнее время строение жидких металлов и сплавов описывают с помощью квазиполикристаллической кластерной модели. При этом в термин кластер вкладываются совершенно разные понятия (кластеры как группировки атомов с направленными связями атомов различных элементов, кластеры как комплексы атомов, сохраняющие внутреннюю структуру твердого тела). Автор справедливо предостерегает от чрезмерного увлечения понятием кристалличности при описании металлических расплавов и показывает, что понятие полиморфного перехода неприменимо к жидким металлам и сплавам. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...