Зерна равновесная

Если высокая магнитная твердость достигалась получением неравновесной, высокодисперсной структуры, то для получения магнитной мягкости необходимо максимальное приближение к равновесному состоянию, а также необходимо получить крупное зерно, устранить источники, вызывающие искажения решетки п дробление блоков. [c.547]

При изотермической выдержке при температурах гомогенизации на границах зерен и в зернах устанавливаются равновесные концентрации в соответствии со следующей зависимостью [c.462]

В случае, если температура нагрева до достижения равновесной концентрации будет ниже, чем температура закалки исходного сплава, концентрация примесей на границах зерен будет повышаться. При дальнейшем нагреве вплоть до температуры начала роста зерна (Гн.р) происходит рассасывание примеси. При достижении Г ,р и дальнейшем ее повышении одновременно с процессом диффузии примеси в глубь зерна происходит интенсивный рост самих зерен вследствие перемещения (миграции) старых границ и образования новых. [c.463]

Степень миграции границ зерен определяется движущимися силами миграции, подвижностью границ и временем пребывания металла в области температур высокой диффузионной подвижности атомов. Движущая сила миграции определяется разницей свободных энергий границ в данном неравновесном и равновесном (после полного завершения миграции) состояниях. При прочих равных условиях движущая сила зависит главным образом от конфигурации граничных поверхностей, характеризуемой числом участков с повышенной кривизной в макро- и микроскопическом плане. Движущая сила на отдельных участках границы пропорциональна их суммарной кривизне l// i + l// 2, где 1 и / 2 — радиусы кривизны в двух взаимо перпендикулярных направлениях. Мигрирующая граница движется обычно к центру максимальной кривизны (рис. 13.12,6). Чем меньше число граней у зерна, тем больше их кривизна при заданном размере и тем интенсивнее идет миграция границ. На стыках границ зерна (для двумерной системы трех зерен) движущая сила миграции пропорциональна отклонению соотношения смежных углов от равновесного. Последнему соответствует равенство углов между тремя границами, составляющих 120° (рис. 13.12,а). В этом случае уравновешиваются силы поверхностного натяжения на стыкующихся участках границ, что соответствует наименьшему значению свободной энергии. Смещение стыка границ О в положение О приведет к искривлению границ. Это вызовет перемещение границ в направлении к центру их кривизны до спрямления, т. е. зерно А будет расти за счет зерен В и С. [c.504]

Перераспределение элементов между объемом зерен и их границами имеет сложный характер и зависит от температуры. Предельное развитие процесса — образование так называемой равновесной сегрегации элементов на границах зерен, которая оценивается отношением равновесных концентраций элементов на границе Сгр и в объеме зерна Са. Согласно теоретическим представлениям Сг.р возрастает по мере снижения температуры (рис. 13.15). В реальных условиях нагрева или охлаждения действительная или неравновесная сегрегация на границах Сг.н начинает развиваться при температурах выше температуры заметной диффузионной подвижности растворенного элемента Т . [c.508]

Сд и С, р— равновесная концентрация а зерне и на границе с с" с<, г— неравновесные концентрации на границе при различных коэффициентах диффузии О и D" (или скоростях нагрева ш и ai j и ее оплавлении 7 акс — максимальная температура нагрева температура неравновесного солидуса [c.509]

Отсюда метастабильно-равновесными зернами в однофазных материалах с практически изотропной зернограничной энергией и с прямыми границами могут быть только зерна с числом сторон в сечении, равном шести. У зерен с числом сторон, меньшим шести, чтобы образовать в тройном стыке угол 120°, границы должны быть выпуклыми, а у зерен с числом сторон большем шести — вогнутыми (рис. 184). [c.323]

Как и при первичной кристаллизации для полиморфных превращений необходимо переохлаждение или перегрев относительно равновесной температуры По своему механизму это кристаллизационный процесс, осуществляемый путем образования зародышей (как правило, на границах зерен) и последующего их роста. В результате образуются новые кристаллические зерна, имеющие другой размер и форму. Скачкообразно изменяются все свойства удельный объем, теплоемкость, теплопроводность, механические и химические свойства. [c.8]

Первая компонента текстуры—плоскость формируется в процессе вторичной рекристаллизации. Вторичная рекристаллизация протекает в стали, в которой полностью завершен процесс первичной рекристаллизации, т. е. имеется уже сравнительно равновесная структура. При нагреве такой стали выше 950° С начинается процесс избирательного роста зерен. Наибольшей скоростью роста обладают зерна, у которых с поверхностью листа совпадает плоскость (tlO) (при образовании ребровой текстуры) или плоскость (100) (при образовании кубической текстуры). Такой процесс избирательного роста зерен приводит к образованию в листе трансформаторной стали соответствующей текстуры. Рост зерен с определенной ориентировкой в процессе вторичной рекристаллизации осуществляется под действием поверхностной, гранично-й и объемной энергий. Под поверхностной энергией понимается различие между энергией и энтропией частиц, находящихся на свободной поверхности кристалла (по границе раздела металл-газ), и частиц, расположенных внутри кристалла. Так как по разным плоскостям ретикулярная плотность атомов различна, то поверхностная энергия. может различаться на 30%. Следовательно, зерна, выходящие на поверхность листа трансформаторной стали различными гранями, могут иметь различную поверхностную энергию. Рост зерен, обладающих минимальной поверхностной энергией, является энергетически выгодным процессом. С учетом влияния поверхностной энергии, образование текстуры в листе трансформаторной стали может быть объяснено ростом зерен с минимальной поверхностной энергией. [c.145]

В то же время следует отметить, что уменьшение упругих модулей после сильной пластической деформации наблюдали и в поликристаллах Си с существенно большим размером зерна [287], где о вкладе границ в этом смысле вряд ли можно говорить. Из сравнения результатов измерений упругих модулей с данными структурных исследований вытекает, что основное изменение упругих характеристик происходит при переходе структуры границы от неравновесного к равновесному состоянию. Вместе с тем рост зерен, если структурное состояние границ не меняется, не приводит к заметным изменениям упругих свойств. Поэтому в качестве еще одной из возможных причин наблюдаемого эффекта следует рассмотреть динамическую перестройку неравновесных границ в [c.173]

Для зерна, так же как и для других коллоидных капиллярно-пористых материалов, изотермы десорбции имеют S-образный характер. С увеличением температуры равновесная влажность зерна уменьшается. Исследованию равновесной влажности зерна посвящен ряд советских и зарубежных работ. [c.59]

Так, в меди при G = 4,540 Па, Wd 30 10 Н, у/ = 0,5 Дж/м для образования зародыша нового зерна размером do= Ihm требуется плотность дислокаций ро= 1,7Т0 м , которая практически недостижима даже в сильнодеформированных металлах. Зародыши более крупного размера требуют меньшей плотности дислокаций, но для них трудно обеспечить синхронность перескока в равновесное состояние. В этом состоит одно из противоречий теории термообработки деформированного металла, поэтому к вопросу образования зародышей рекристаллизации мы еще вернемся. [c.123]

Диаграмма имеет простой эвтектический характер с температурой эвтектики 961 °С и концентрацией глинозема 19,7 % (мол.) (10,6 % (мае.)). При равновесной кристаллизации в доэвтектической области первично кристаллизуются зерна криолита кубической модификации, затем по границам зерен — эвтектическая смесь криолита и а-глинозема, а в заэвтектической — а-глинозем. [c.56]

В случае ускоренного охлаждения сплава при кристаллизации диффузионные процессы не успевают завершиться. В связи с этим центральная часть каждого зерна оказывается обогащенной более тугоплавким компонентом (в данном случае В), а периферийная — легкоплавким компонентом (А). Это явление называется дендритной ликвацией, снижающей прочностные и другие свойства сплавов. Ее предотвращение возможно за счет медленного охлаждения сплава, обеспечивающего его равновесную кристаллизацию. [c.66]

Содержащийся в пламени водород может растворяться в расплавленном металле сварочной ванны. При кристаллизации металла часть не успевшего выделиться водорода может образовать поры. Азот, попадающий в расплавленный металл из воздуха образует в нем нитриды. Структурные превращения в металле шва и околошовной зоне при газовой сварке имеют такой же характер, как и при других способах сварки плавлением (см. п. 6.2). Однако вследствие медленного нагрева и охлаждения металл щва имеет более крупнокристаллическую структуру с равновесными неправильной формы зернами. В нем при сварке сталей с содержанием 0,15. .. 0,3 углерода при быстром охлаждении может образовываться видманштеттовая структура. Чем выше скорость охлаждения металла, тем мельче в нем зерно и тем выше механические свойства металла шва. Поэтому сварку следует производить с максимально возможной скоростью. [c.85]

Существенную роль в кинетике фазовых превращений, как указывалось, играют дефекты структуры. Границы зерен или другие дефектные участки (дислокации, дефекты упаковки, скопления вакансий) могут влиять на скорость процесса благодаря действию не только структурного, но и химического фактора, поскольку по составу они обычно отличаются от тела зерна. Например повышение концентрации углерода на границах зерен железа может способствовать образованию здесь цементита. Образование новой фазы облегчается при соблюдении химического соответствия, т. е. когда состав -новой фазы мало отличается от состава матричной фазы. Так, при совместном электроосаждении из раствора серебра и свинца получается твердый раствор, содержащий 10% Ag, тогда как предельная равновесная растворимость серебра в свинце при температуре осаждения составляет 1,5% Ag (Лайнер). В начальные моменты отпуска закаленной [c.179]

При обработке урана давлением в нем возникает предпочтительная ориентация, отражающая стремление к достижению каждым зерном равновесной ориентации в его системах деформации. Предпочтительная ориентация или текстура зависит от метода и температуры обработки давлением и последующей термообработки. Текстура проявляется в анизотропии важных Boii TB, иапример коэффициента расишрения и роста при облучении. Деформация при температуре верха а-области дает текстуру с преобладанием полюсов (1 1 0) параллельно направлению деформации, хо ГОдная обработка создает преобладание полюсов (О 1 0) параллельно направлению обработки. Полюса (О О 1) при всех температурах ориентируются перпендикулярно направлению обработки. Большан часть предпочтительной ориентации снимается термообработкой в р-области. [c.838]

Тонкое измельчение также имеет предел активирования. В тонкораздробленном состоянии свободная энтальпия порошка сильно повышается, вследствие этого возникает неустойчивое состояние. Поэтому частицы имеют тенденцию к слипанию, так как при этом достигается состояние с меньшим уровнем энергии. При определенных условиях обработки получается равновесный помол (Хюттиг) с определенной величиной зерна. Равновесность выражается в том, что с повышением степени дисперсности отдельные зерна приобретают тенденцию к слипанию, которая противодействует процессу измельчения. Поэтому в условиях обычной механической обработки даже при длительном измельчении нельзя превзойти определенную величину зерна. Только благодаря особым техническим устройствам (применение струйных мельниц) можно нарушить состояние равновесного помола и путем отделения высокоактивных частиц в момент их возникновения получить зерна величиной в несколько ангстрем. [c.447]

Напряжения в решетке, вызванные наклепом или фазовыми превращениями, измельчение зерна и другие отклонения от равновесного состояния вызывают повышение коэрцитивной силы. Это значит, что изменения в строении, вызывающие повы-иление механической твердости, повышают и магнитную твердость (коэрцитивную силу). Этим оправдывается применение терминов магнитная твердость или мягкость. [c.542]

При вторичной рекристаллизации, протекающей при более высоких температурах ( в.р =200° С) (см. рис. 7.8), продолжается изменение структуры, заключающееся в росте зерен до полных объемов кристаллов. В результате образуется крупнозернистая равновесная структура (рис. 7.9,6). При этом увеличение размеров зерен осуществляется вследствие постепенного присоединения атомов граничащих зерен к решетке растущего зерна, т. е. в результате диффузии. Скорость роста зерен при вторичной рекристаллизации замедляется. Весь рекристаллизационный процесс разупрочнения металла после нагар-товки нагревом до определенных температур называют р е к р и с-таллизационным отжигом. [c.85]

С дальнейшим снижением температуры возрастает объемная прочность жидкости, уменьшается ее объем, увеличивается число контактов между зернами. Одновременно с этим повышается и прочность самих границ зерен. При некоторой температуре границы упрочняются настолько, что разрушение начинает проходить не по ним, а по телу самих зерен (точка А). Такая температура названа эквикохезивной. При этом пластические свойства материала возрастают, так как деформация уже не концентрируется по малым прослойкам между зерен, а воспринимается всем агрегатом в достаточной степени равномерно. Температура резкого возрастания пластических свойств находится ниже температуры равновесного солидуса и носит название нижней границы хрупкости (Т г.). Интервал температур, заключенный между верхней и нижней температурной границами хрупкого состояния металла, называется температурным интервалом хрупкости или сокращенно т.и.х. [c.476]

На участке полной перекристаллизации (рис. 13.17,/б) в металле проходят процессы аустенитизации, роста зерна и перераспределения легирующих элементов и примесей. Аустенитиза-ция — переход Fe,. Fe . Этот переход для доэвтектоидных сталей происходит в интервале температур, причем в условиях неравновесного сварочного нагрева с большими скоростями он начинается и заканчивается при температурах более высоких, чем равновесные Ad и При нагреве до температур начала аустенитизации сталь получает структуру феррито-перлито-карбидной смеси. Переход в аустенитное состояние представляет собой фазовое превращение диффузионного типа. Превращение начинается на участках перлита. Зародыши аустенита образуются на межфазных поверхностях феррит—цементит. Поскольку на каждом участке перлита возникает несколько зародышей аустенита, превращение Fea-> Fe приводит к измельчению зерна. При росте зародышей зерен аустенита вместе с перестройкой ОЦК решетки в ГЦК решетку возникает новая кристаллографическая ориентация последней. В результате исчезают границы бывших аусте-нитных зерен и образуются новые границы при стыковке растущих зерен. После завершения этого процесса образуются так называемые начальные зерна аустенита. Чем дисперснее исходная структура стали, т. е. чем больше межфазная поверхность, на которой образуются зародыши зерен аустенита, тем меньше размер начального аустенитного зерна. [c.512]

В работе [31 также исследованы зависимости изменения скоростей упругих волн от направления их распространения. Рас- " гы проведены для кристаллографической плоскости (010), по-скольку анализ результатов металлографических исследований пока,зал, что в сварных швах (основной металл—сталь 12Х18Н10Т, 5),яектроды ЭА-400/10У) кристаллиты вытянуты в ос в пяяеречио.м направлении (см. рис. 6.15). Для продоль-но [ О сечения шва характерна макроструктура с примерно равновесными зернами, которые представляют собой поперечные сечения кристаллит<5 . [c.320]

Минимальной жаропрочностью и соответственно максимальной пластичностью обладают отливки из стали 15Х1М1Ф с феррито-карбидной структурой. Следует отметить, что формирующийся при малых скоростях охлаждения феррит в стали 15Х1М1Ф неоднороден. В различных зернах феррита количество карбидов различается в несколько раз. Предполагается, что первые порции феррита при охлаждении из аустенитного состояния образуются в областях металла, обедненных углеродом. При этом образуется равновесный феррит. По мере понижений [c.36]

Проводились также исследования по насыщению железа вольфрамом [32]. Эксперименты проводились на массивных образцах технически чистого железа с нанесенным порошком вольфрама. Кроме этого, воздействию лазерного излучения подвергались смеси порошков железа и вольфрама. Металлографические исследования образцов показали, что в состав образовавшегося слоя наряду с вольфрамом и железом входят светлые плохотравящиеся зерна с твердостью, составляющей примерно 650 кгс/мм . Рентгеноструктурные исследования показали наличие в этих зернах как вольфрама, так и железа. При облучении возник твердый раствор на основе железа с увеличенным периодом кристаллической решетки. Концентрация вольфрама в твердом растворе составляла 15—18%, что значительно превышает максимальную концентрацию в твердом состоянии, которую можно получить в равновесных условиях. Этому способствуют очень большие скорости охлаждения, при которых в жидкой фазе фиксируется большее количество вольфрама, чем при охлаждении в равновесных условиях. Облучение смеси порошков привело к таким же результатам, но с большим эффектом, так как была резко увеличена площадь контакта между вольфрамом и железом. [c.26]

Структура материала до и после нагружения плоской волной приведена на рис. 104. Равновесная начальная структура в армко-железе под действием нагрузки изменяется, наблюдается значительная пластическая деформация, сопровождаемая образованием двойников и изменением конфигурации зерен,— зерна сплющиваются в направлении распространения 50ЛНЫ. Так, вблизи свободной поверхности размеры зерен одинаковы по оси образца и по нормали к ней (примерно 60 мкм), тогда как на расстоянии 2 мм от поверхности соударения размер зерен по оси образца снижается до 40 мкм. Область интенсивного изменения микроструктуры зависит от расстояния до контактной поверхности, т. е. от времени действия нагрузки. [c.213]

Отокиг стали обусловливает (вследствие фазовой перекристаллизации) изменение величины зерна, степени дисперсности фаз и получение равновесных структур распада аустемита. [c.666]

Отжиг. Отжиг стали — процесс термообработки, приводящий к получению равновесного структурного состояния и к изменению величины зерна. В зависимости от исходного состояния стали и предъявляемых к ней требований применяется один из видов отжига — полный, неполный, низкотемпературный, диффузионный и рскристаллизационный отжиг. [c.110]

Уравнение (4.3) применимо только к равновесному состоянию системы ионит — раствор. В производственных условиях, когда раствор фильтруется через слой ионита, равновесия не достигают из-за влияния кинетических факторов, т.е. скорости ионного обмена. Понятия, связанные со скоростью обменных процессов, можно проиллюстрировать с помощью рис. 4.5, на котором показана схема взаи-модиффузии на зерне ионита в Н-форме при обмене в динамических [c.109]

Как уже подчеркивалось ранее, сплав с равновесной структурой имеет такую плотность дислокаций, которая обеспечивает ему минимальный предел текучести (р 10 см" ). Получению низкой прочности способствует и то обстоятельство, что при равновесном, т. е. достаточно медленном, охлаждении в доэвтектоидной стали формируются довольно крутшые зерна избыточного феррита. [c.101]

Существенное влияние скорости охлаждения металла шва на его механические свойства связано с известными в металловедении особенностями распада переохлажденного аустенита, с образованием вместо равновесного перлита (содержащего 0,83 % С) псевдоэвтектоида, имеющего неравновесный состав и более мелкую структуру. Кроме того, наряду с уменьшением количества углерода в псевдоэвтектоиде феррит обогащается углеродом, становится также неравновесным и изменяет свои свойства. Измельчаются зерна псевдоэвтектоида и феррита. [c.245]

В ряде работ Оста и др. [430], образование неравновесной сегрегации примесей по границам зерен связывают с возникновением в пограничной зоне потока вакансий при установлении равновесной их концентрации. Так, в цинке высокой чистоты, легированном малым количеством примесей (10 —10 %), после закалки с 350° С был обнаружен эффект понижения (добавка золота) и повышения (добавка алюминия) микротвердости в приграничной зоне, простирающейся на значительную глубину (10—20 мкм) (рис. 29, а). Если же в свинец одновременно вводили две добавки, одна из которых повышает (золото), а другая понижает (медь) микротвердость, то изменения твердости вблизи границы не наблюдали. Аналогичный тип сегрегации, сопровождающийся повышением твердости, обнаружен при введении небольших количеств серы в никель (рис. 29, б) (Флорин и Вестбрук). Методом авторадиографии было показано, что сера концентрируется по границам зерна бикристалла никеля. [c.83]

В работе [105] была рассмотрена модель реального кристалла в виде упаковки шарообразных зерен. Граница между зернами в этой модели описывается как фаза с присущими ей равновесными и кинетическими характеристнками. Диффундирующее вещество распределяется между двумя фазами границей и объемом зерна. [c.122]

Представляется вполне логичным объяснить с этих позиций существование неравновесного по составу аустенита, зафиксированного авторами работ [3, 14] при скоростном нагреве. Естественно, что при относительно медленном нагреве (например, при посадке образцов в нагретую печь) разделить стадию образования малоуглеродистого аустенита и его насыщения углеродом сложнее. Если а -> -у-превращение осуществляется в неискаженной структуре, скорость достижения равновесия, т.е. время жизни метастабильного аустенита, лимитируется диффузией углерода, которая при температ)грах превращения идет достаточно быстро. Тем не менее, если создать условия, затрудняющие быстрое насыщение углеродом образовавишхся аустенитных участков, можно ожидать, что и при сравнительно медленном нагреве равновесных структур метастабиль-ный по составу аустенит может быть зафиксирован. Поскольку в низкоуглеродистой стали для образования аустенитных областей равновесной концентрации вблизи A i требуются очень значительные отклонения содержания углерода от среднего, в таких сталях зафиксировать мета-стабильный аустенит должно быть легче, чем в эвтектоидных, особенно если превращение развивается в крупнозернистой структуре. В этом случае зародьпи аустенита, сформировавшийся на границах ферритных зерен, удален от источника углерода (перлитного зерна) на большое расстояние, и для его насыщения требуется более длительное время. Действительно, 7-фаза с меньшей, чем следует из диаграммы состояния, концентрацией углерода была зарегистрирована при печном нагреве отожженной крупнозернистой стали 20 (см. рис. 32). [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...