Зарождение кристаллов

Как впервые указал С. Т. Конобеевский, представления о флуктуациях весьма важны для понимания процесса зарождения кристаллов новой фазы, по концентрации сильно отличающейся от исходной. [c.101]

Рис. 28. Условие гетерогенного зарождения кристалла.

Рассмотрим процесс зарождения кристаллов при затвердевании металла [22, 31]. В отличие от зарождения жидкости при конденсации пара, кристаллы уже на первых этапах своего образования должны быть не сферическими, а иметь форму многогранника. Многогранник можно представить как совокупность нескольких пирамид, основанием которых служат грани кристалла, а высотой — расстояние между гранью и центром кристалла. [c.37]

Роль посторонних частиц и стенок формы при зарождении кристаллов. Посторонние частицы, присутствующие в жидком металле, и стенки формы в процессе первичной кристаллизации из жидкого состояния имеют гораздо большее значение для образования центров при кристаллизации , чем самопроизвольное зарождение последних. Регулирование количества центров кристаллизации путем искусственного введения мельчайших посторонних частиц практически легче и более эффективно, ч.ем изменение степени переохлаждения. [c.40]

Существуют две группы гипотез зарождения кристаллов мартенсита гипотеза гомогенного и гипотезы гетерогенного зарождения. [c.11]

Рассмотрим кристаллизацию тройного сплава X (рис. 4.27, а). Стрелками на поверхности ликвидуса показано изменение состава жидкости. На рис. 4.27, 0 схематично представлены фазовые составы сплава X при температурах [c.120]

Зарождение кристаллов при распаде аустенита происходит преимущественно на границах зерен, поэтому чем мельче зерно аустенита, тем больше возникает зародышей и тем мельче будут вновь образующиеся зерна. [c.163]

Основным недостатком роторных кристаллизаторов является образование мелких кристаллов, отделение которых от маточника часто затруднено. Для увеличения размера кристаллов роторные кристаллизаторы часто последовательно соединяют с емкостными. В роторном кристаллизаторе происходит зарождение кристаллов, а в емкостном - их дальнейший рост [42]. В некоторых случаях последовательно соединяют несколько роторных кристаллизаторов. [c.535]

Если подобное избирательное замедление рекристаллизаций в определенном (ограниченном) интервале концентраций- примесей существует и у алюминия, то ранее описанные эффекты в переходной области можно объяснить следующим образом. Сильное снижение примесями скорости роста всех кристаллов, за исключением особым образом ориентированных, приводит к наблюдаемому уменьшению скорости зарождения кристаллов произвольной ориентации и к развитию кристаллов преимущественных ориентаций, на рост которых примеси почти не оказывают влияния. [c.459]

Используя представление о постоянной скорости зарождения кристаллов и постоянной скорости их роста, можно схематически рассмотреть процесс кристаллизации. На рис. 12 на площади квадрата в первую секунду возникли пять зародышей. К концу второй секунды эти пять зародышей выросли, и появились еще [c.21]

Муллит обладает рядом ценных свойств высокой температу рой плавления 1810—1830°, большой механической и электрической прочностью, химической стойкостью, малым коэффициентом теплового расширения и, следовательно, высокой термической стойкостью. Зарождение кристаллов муллита происходит уже при температуре около 1200°. Однако при невысоких температурах кристаллы растут весьма медленно. При температуре обжига твердого фарфора (1350° и выше) наблюдается интенсивный рост кристаллов, и полевошпатовое стекло обильно прорастает иглами муллита. [c.558]

При объяснении этого факта следует учитывать описанный выше механизм формирования эвтектических колоний. В основе его лежит зарождение кристалла ведомой фазы на кристалле ведущей фазы и дальнейший совместный рост их ответвлений. Начальный контакт двух кристаллов является непременным условием образования колонии, важность его неоднократно подчеркивалась в работах А. А. Бочвара. Одним из факторов, способствующих возникновению контакта, является подкладочное влияние кристаллов. Из-за сложной структуры кристаллических фаз это влияние слабо выражено в органических и минералогических системах, где чаще всего наблюдаются конгломератные структуры. [c.85]

Влияние примесей. Самопроизвольное зарождение кристаллов в жидком металле очень затруднительно. Обычно источником образования зародышей являются твердые частицы, которые всегда присутствуют в жидком металле. Атомы жидкого металла послойно адсорбируются на поверхности частиц примесей. Чем больше примесей, тем больше центров кристаллизации. Роль примесей выполняют и стенки изложницы, в которую заливают жидкий металл. [c.15]

Облегчение зарождения на границах зерен исходной фазы можно объяснить так же, как и предпочтительное зарождение кристаллов на включениях в расплаве. Это явление можно трактовать и несколько по-иному при образовании зародыша новой фазы исчезает некоторая часть межзеренной границы и высвобождающаяся при этом избыточная энергия межзеренной границы исходной фазы Д/ гр идет на образование зародыша новой фазы, т. е. на построение межфазной границы и компенсацию возникающей упругой энергии. Выражение (25) можно для этого случая записать в такой форме [c.135]

Поскольку скорость роста кристаллов мартенсита независимо от температуры громадная, то наблюдаемое с понижением температуры сначала увеличение, а затем уменьшение скорости изотермического превращения (рис. 138 и 139) обусловлено только температурной зависимостью скорости зарождения кристаллов мартенсита. [c.241]

Обнаружение Г. В. Курдюмовым и О. П. Максимовой полностью изотермического мартенситного превращения явилось прямым доказательством того, что зарождение кристаллов мартенсита — это зависящий от температуры, термически активируемый процесс, как и любой процесс зарождения кристаллов новой фазы (см. 18). В связи с этим само понятие атермическое превращение противоречит термической природе образования зародышей. Более подходяще, но менее распространено другое название неизотермическое превращение , указывающее лишь на то, что мартенсит образуется не при одной температуре, а при разных температурах во время охлаждения. [c.242]

Зарождение кристаллов в жидкости существенно облегчается, если в ней присутствуют примеси в виде мелких частиц. Такие частицы служат как бы готовыми подложками, для зарождения кристаллов на которых требуются значительно меньшие затраты энергии, чем для самостоятельного образования зародыша в расплаве. Поэтому зародыши кристаллов на таких частицах способны появляться при очень небольших переохлаждениях. Такое затравливающее действие инородных частиц ярко проявляется в том случае, когда эти частицы обладают кристаллической решеткой, с которой может сопрягаться решетка возникающих кристаллов. [c.66]

Совершенно иначе происходит затвердевание жидкого металла. Вначале в различных местах расплавленного объема образуются многочисленные центры кристаллизации. Это очаги зарождения кристаллов (фиг. 3, а). По мере понижения температуры из этих центров вырастают отдельные кристаллы фиг. 3,6). В дальнейшем кристаллы растут, приходят во взаимное соприкосновение (фиг. 3,в) ив процессе продолжающегося роста они давят друг на друга, искажая правильные очертания, [c.20]

Размер зерна определяется не только степенью переохлаждения. Важную роль играет температура нагрева и разливки металла, его химический состав и особенно присутствие посторонних примесей. В реальных условиях самопроизвольное зарождение кристаллов в жидком металле затруднено. Источником образования зародышей служат различные твердые частицы неметаллические включения, оксиды, продукты раскисления. [c.66]

Результаты морфологических исследований ряда эвтектик в белых чугунах подтверждают выводы А. А. Бочвара 16] о том, что процесс эвтектической кристаллизации представляет совместный рост кристаллов двух фаз, в ходе которого одна из фаз ведет кристаллизацию и создает скелет эвтектического зерна, а другая фаза отлагается в межосевых пространствах этого скелета. Однако характерным для эвтектической кристаллизации чугунов является не подчеркиваемое в работе [6] раздельное образование двух кристаллов в жидкости, а зарождение кристалла ведомой фазы на базовом кристалле ведущей фазы и их последующий кооперативный рост. С другой стороны, необходимо уточнить положение о том, что ведущая фаза создает скелет эвтектического зерна. [c.43]

Начало охлаждения керамических изделий является ответственным периодом обжига. Скорость охлаждения изделий в начальный период определяется тремя факторами а) скоростью зарождения кристаллов [c.326]

Одновременно с появлением зародышей начинается их рост — подстройка атомов с образованием соответствующей кристаллической решетки. Естественно, что и процесс роста кристалла в расплаве (переход из кидкого состояния в твердое) связан с отклонением от равновесной температуры (степенью переохлаждения). И скорость зарождения кристаллов Уз и скорость их роста Ур повышаются с увеличением степени переохлаждения (рис. 3.5). Однако повышение скорости образования зародышей при переохлаждении идет быстрее, чем повышение скорости их роста. Чем больше переохлаждение, тем больше разница скоростей этих процессов. Поэтому при малых степенях переохлаждения (малых скоростях охлаждения) закристаллизовавшийся металл оказывается более крупнозернистым, чем при больших степенях пере- [c.31]

Наиболее существенное влияние на характер а -фазы и на механические свойства сплавов оказывают температура превращения и скорость охлаждения. Когда превращение развивается при высоких температурах, т. е. в области малых скоростей охлаждения до ступенчатого понижения температуры начала превращения, образуются более длинные и широкие пластинки а -фазы, что обусловлено значительным размером исходного зерна р-фазы и огрублением ее тонкой структуры. При больших степенях переохлаждения начиная с некоторых критических скоростей охлаждения, благодаря резкому увеличению скорости зарождения кристаллов, а -фаза приобретает характерную мелкоигольчатую структуру с более высокой плотностью дефектов кристаллической решетки. Эта структура отличается более высокой твердостью и прочностью и пониженной пластичностью. Закалочные явления этого типа проявляются при охлаждении со скоростями, выше которых происходит смещение интервала превращения в область более низких температур. [c.31]

Флуктуационный механизм зарождения кристаллов обусловливает восприятие системой точечного источника теплосъема в качестве значительной температурной флуктуации и определяет преимущественный рост зерна именно из этой точки. [c.207]

По мере кристаллизации происходит ликвация, меняется состав как кристаллизующегося металла, так и остающегося в жидкой фазе. При медленном охлаждении происходит зарождение кристаллов и в оставшемся жидком металле их состав отличается от маточного раствора, они легче или тяжелее его и поэтому опускаются вниз или всп пывают, усиливая тем самым ликвацию. Между дендритами запутываются шлаковые включения, газовые пузыри. Наконец, остаток металла застывает. [c.49]

М. п. развивается путём образования и роста областей более стабильной фазы в исходной метастабильной. Необходимым условием М. п. является сохранение упорядоченного контакта между сосуществующими фазами. Упорядоченное строение межфазных границ при малости барьера для однородного фазового перехода обеспечивает их малую энергию и высокую подвижность (см. Межзёренине границы), В соответствии с малой величиной межфазной поверхностной энергии избыточная энергия, необходимая для зарождения кристаллов новой фазы, мала и при нек-ром отклонении от равновесия фаз становится сопоставимой с энергией дефектов, присутствующих в исходной фазе. Поэтому зарождение мартенситной фазы происходит с большой скоростью и может не требовать тепловых флуктуаций (нетермич. М. п.). [c.49]

Кроме того, поскольку при понижении температуры время необходимое для того, чтобы атомы переохлажденной жидкости образовали новую конфигурацию, становится больше или равным времени измерения tmea, внутреннес равновесие, нарушаемое движением атомов, замораживается. В этом случае температура, ранее названная температурой стеклования Tg, — это температура, ниже которой вязкость отклоняется от равновесного значения и, соответственно, будет выполняться закон Аррениуса. В этом смысле превращение в стекло есть переход из состояния, когда реализуется равновесие переохлажденной жидкости, в неравновесное состояние, когда движение атомов замораживается. При этом зарождение кристаллов за счет теплового движения атомов при температуре ниже Tg подавляется, а свободный объем замораживается. [c.58]

Используя представление о лостоянной скорости зарождения кристаллов и лостоянной скорости их роста, можно схематически рассмотреть процесс кристаллизации. На рис. 12 на площади квадрата в первую секунду возникли пять зародышей. К концу второй секунды эти пять зародышей выросли, и появились еш,е пять новых зародышей. К концу четвертой секунды кристаллы начинают мешать взаимному росту. На седьмой секунде лроцесс кристаллизации в рассматриваемом случае заканчивается. Поли-кристалическое строение реального металла показаио на рис. 13. Сравните его со схемой на рис. 1,2. [c.21]

Введение ряда поверхностно-активных веществ (ПАВ) влияет на число активных центров и процессы зарождения кристаллов. Электроосаждение металлов происходит, как правило, при высоких перенапряжениях. Электроосажденные слои в присутствии ПАВ имеют размер кристаллов на несколько порядков меньше, чем при обычной кристаллизации, т.к. адсорбция примесей тормозит линейный рост кристаллов, а высокое перенапряжение способствует возникновению большого числа кристаллов. В этом случае осадки получаются твердые, малопластичные, а иногда и хрупкие. [c.267]

Зародыши- иризраки 272 Зарождение кристаллов 227 скорость 157 атермическое 228 Зарождение (образование зародышей) на [c.477]

Процесс зарождения кристаллов новой фазы в результате кристаллической перестройки исходной фазы МеА по мере пересыщения ее ионами металла требует преодоления определенного энергетического барьера [1]. Образование достаточного количества металлической фазы действует автокаталитически и процесс ускоряется. Сырьем для производства железного порошка является окалина, образующаяся при нагреве и охлаждении стальных слитков в процессе их переработки, которая состоит из смеси Fe304 и Fe203, общее содержание железа около 72 %. Другим крупным и дешевым источником сырья являются высокообогащенные концентраты природных окисленных железных руд, в которых содержание железа составляет 71 %. В перечисленных источниках сырья содержится большое количество примесей, загрязняющих получаемый порошок. В отходах прокатного производства содержится оксид марганца (около 0,4 %) и диоксид кремния (0,2-0,3 %), которые существенно снижают качество железного порошка. [c.9]

Самопроизвольное зарождение кристаллов в жидком металле очень затруднительно. Чаще источником образования зародышей являются всевозможные твердые частицы (неметаллические включения, окислы и т. д.), которые всегда присутствуют в расплаве. Если частицы примеси имеют одинаковую кристаллическую, решетку с решеткой затвердевающего металла (так называемые изоморфные примеси) и параметры сопрягающихся решеток примеси и кристаллизирующегося вещества примерно одинаковы (отличие не превышает 9%), то они играют роль готовых центров кристаллизации [c.36]

В термодинамике доказывается, что новая фаза может появиться в системе только в том случае, если ее энергетическая характеристика, называемая свободной энергией, будет меньше, чем у существующей фазы. Выше точки кристаллизации свободная энергия жидкости меньше, чем свободная энергия кристаллов, поэтому кристаллы в этих условиях не могут существовать. Ниже точки кристаллизации свободная энергия кристаллов меньше свободной энергии жидкости, и поэтому здесь устойчива твердая фаза. При температуре кристаллизации свободные энергии жидкости и кристаллов становятся одинаковыми. Однако в этих условиях самопроизвольное появление кристаллов в жидкости еще невозможно, поскольку это не приведет к снижению величины свободной энергии всей системы в целом. Только при несколько более низкой температуре, чем кр, разница в свободной энергии твердой фсзы (кристаллов) и жидкой фазы (расплава) достигает определенной величины и в жидкости может появиться твердая фаза. Этот шаг в процессе кристаллизации называют зарождением кристаллов. Для появления зародышей кристаллов необходимо такое переохлаждение, при котором разница в свободных энергиях твердой и жидкой фаз была бы достаточной, чтобы восполнить затраты энергии на образование поверхности раздела кристалл — жидкость. [c.66]

Возможно, однако, что нарушения строения кристаллов аустенита, которые облегчают образование зародыщей мартенсита и затрудняют его, — нарушения одного типа. Пока этих нарушений мало и они сконцентрированы лишь в некоторых местах, они облегчают кооперативные перемещения атомов, необходимые для зарождения кристаллов мартенсита. Когда же этих нарушений становится много и они распределяются определенным образом, уменьшая области с правильной решеткой, они становятся препятствием для возникновения зародыша и для роста его на начальных стадиях. [c.687]

С этой точки зрения активизация превращения при малых степенях пластической деформации или облучения обусловливается сравнительно малым числом нарушений, облегчающих зарождение кристаллов и не препятствующих их росту. Выдержка при комнатной температуре или при не очень высоких температурах должна приводить к перераспределению нарушений, к более равномерному их распределению и к уменьше- [c.687]

В отличие от сталей, модифицирование которых проводят с целью изменить величину зерна, чугуны модифицируют, чтобы наряду с измельчением эвтектических колоний изменить их внутреннее строение. За общую модель эвтектической колонии обычно принимают систему мелких многочисленных кристаллов одной фазы, диспергированных в монокристальной матрице другой фазы. Эвтектические структуры классифицируют по форме сечений диспергированных кристаллов, видимых на микрошлифах, и делят на пластинчатые, стержневые, глобулярные и аномальные [1 ]. Исходя из того, что введение модификаторов должно регулировать процесс зарождения кристаллов диспергированной фазы, пытаются перевести пластинчатые эвтектики в глобулярные, изменить природу монокристальной фазы. [c.41]

При оценке возможностей и результатов модифицирования следует сходить из уточненных макро- и м кpoмopфoлoгичe киx xapaктep d тик структуры эвтектик. Принципиальное значение имеют две особенности роста эвтектических колоний развитие ячеистой субструктуры колоний и отсутствие зарождения кристаллов на фронте затвердевания (т. е. непрерывный рост эвтектических фаз). Рассмотрим эти особенности. [c.45]

Смотреть страницы где упоминается термин Зарождение кристаллов : [c.8] [c.497] [c.53] [c.344] [c.224] [c.195] [c.68] [c.130] [c.470] [c.20] [c.175]

Физическое металловедение Вып II (1968) -- [ c.227 ]

ПОИСК

Гетерогенное зарождение также Зародыши кристаллов

Гомогенное зарождение также Зародыши кристаллов

Зарождение кристаллов атермическое

Зарождение кристаллов скорость

Зарождение центров кристаллизации и рост кристаллов

Пор зарождение

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...