Перераспределение компонентов твердого раствора

Как и при массивном превращении, перераспределение компонентов при мартенситном превращении не происходит, и образующаяся фаза имеет одинаковый с исходной фазой состав. Результат мартенситного превращения в стали — образование пересыщенного твердого раствора. [c.30]

При дальнейшем охлаждении до температуры в равновесии с жидкостью состава q находятся кристаллы твердого а-раствора состава р. При кристаллизации сплава I состав жидкости непрерывно меняется по линии ms, а твердого раствора — по линии /i2,. В результате медленного охлаждения в равновесных условиях успевает произойти диффузионное перераспределение компонентов между жидкой и твердой фазами. Поэтому к моменту окончания процесса кристаллизации при температуре все зерна твердого раствора будут иметь одинаковый состав. [c.21]

Теория кинетики диффузионного перераспределения компонентов в твердых растворах с ГЦК решеткой свидетельствует о значительной роли вакансий и возможности регулирования изменением их диффузионной подвижности в сплаве (как уже отмечено, перераспределение атомов в твердых растворах замещения подчиняется вакансионному механизму). [c.198]

Таким образом, при ТЦО за счет образования и релаксации полей напряжений, образования и перемещения дислокаций должна существенно меняться кинетика диффузии, приводящая к ее аномальному течению. При этом процесс растворения избыточных фаз должен чередоваться с нх частичным выделением. Тем самым создаются условия.для перераспределения компонентов в твердом растворе, измельчения фаз, а следовательно, и для повышения не только прочности, но и пластичности, и ударной вязкости сплавов. [c.24]

При температуре Т Ра (точки тип). Следовательно, свободная энергия исходной р-фазы при охлаждении возрастает интенсивнее, чем свободная энергия а-фазы того же соста- Ва, и ниже некоторой температуры (Гг для сплава Со) фазы меняются местами по величине свободной энергии исходная фаза обладает большей свободной энергией, чем новая. Кривые температурной зависимости свободной энергии двух модификаций твердого раствора одинакового состава идут, пересекаясь, аналогично соответствующим кривым двух модификаций чистого компонента (см. рис. 69). Принципиальное различие состоит в том, что в случае чистого металла точка пересечения кривых свободной энергии отвечает температуре стабильного равновесия двух его модификаций, а в случае сплава — температуре метастабильного равновесия переохлажденного р-раствора с метастабильным а-раствором того же состава. Если бы успело произойти диффузионное перераспределение компонентов, то при рассматриваемой температуре метастабильного равновесия Гг в сплаве Со образовалась бы равновесная смесь фаз разного состава ад + р -. [c.211]

При термической обработке часто происходят процессы перекристаллизации - переход вещества из одной кристаллической фазы в другую в результате полиморфного превращения, или распада пересыщенного твердого раствора - образования новой устойчивой фазы из метастабильного раствора. Примером перекристаллизации может служить превращение y-Fe в a-Fe при понижении температуры (см. рис. 1.51), а примером распада пересыщенного твердого раствора - выделение фазы СиВе из а-раст-вора при концентрации Хве < 2,7 % мае. и температуре ниже 866 °С (см. рис. 1.38). Эти процессы в термической обработке используются для изменения фазового состава сплава, перераспределения компонентов между фазами и получения кристаллических зерен определенной формы и размеров с целью придания сплаву заданных свойств, облегчающих дальнейшую обработку или предназначенных для конкретного использования материала. [c.110]

Если при однофазном состоянии матрицы различия химического потенциала отдельных микрообъемов твердого раствора (у или а) обусловливают диффузионное перераспределение компонентов, направленное на уменьшение следов ликвационной не- [c.57]

Упорядоченные твердые растворы сверхструктуры). В некоторых сплавах (например, Си—Аи, Ре—А1, Ре—51, N1—Мп и др.), образующих при высоких температурах растворы замещения (с неупорядоченным чередованием атомов компонентов), при медленном охлаждении или длительном нагреве при определенных температурах протекает процесс перераспределения атомов, Е результате которого атомы компонентов занимают определенные положения в кристаллической решетке (рис. 40). [c.66]

Для роста образовавшегося кристалла необходимо, чтобы на фронте кристаллизации постоянно поддерживалось переохлаждение. Если величина переохлаждения невелика, то устойчивым будет плоский фронт кристаллизации. С увеличением переохлаждения произойдет смена форм роста кристаллов на ячеистую, затем дендритно-ячеистую и, наконец, дендритную. Это касается затвердевания чистых металлов. В паяных же швах, как правило, происходит кристаллизация сплавов. В этих случаях необходимое для поддержания процесса роста кристаллов переохлаждение на фронте кристаллизации обусловлено возникновением так называемого концентрационного переохлаждения. При кристаллизации сплавов идет процесс перераспределения атомов для поддержания равновесных составов твердой и жидкой фаз. Этот процесс называется разделительной диффузией, он приводит к обогащению слоя расплава, прилежащего к фронту кристаллизации, компонентом, снижающим температуру расплава. Так возникает градиент концентрации этого компонента. В жидком растворе в то же время идут диффузионные процессы, направленные на выравнивание состава обогащенного слоя и более отдаленных участков. [c.99]

У конца лишней полуплоскости (он называется линией дислокации и обозначается значком L) обра-Область сжатия зуются искажения кристаллической решетки (рис. 86). Под линией дислокации формируется область расширения, а над ней — сжатия. Атомы больших размеров и примеси внедрения стремятся туда, где решетка расширена. Легко понять, что это приводит к энергетическому выигрышу. Наоборот, примесные атомы, усту-пающ,ие по размерам атомам матрицы, предпочитают область сжатия. В общем, любой компонент твердого раствора находит для себя подходящее место. В результате такого перераспределения вокруг линии дислокации образуется зона, обогащенная при- лесями. По имени металлофизика, который предсказал это явление, она называется атмосферой Кот-3-релла. [c.156]

Установлено, что воздействие на термические цикль сварки малоуглеродистых хромомолибденовых сталей мар-тенситного класса позволяет регулировать перераспределение углерода и основных карбидообразующих компонентов между твердым раствором и фазами выделения, чем достигается формирование мелкозернистой более равновесной с грукг>рь бейнитного характера с минимальной чувствительностью ъ образованию трещин. [c.100]

Фракционирование встречается и в процессе кристаллизации некоторых металлических сплавов, компоненты которых не могут растворяться в кристаллических решетках друг друга (не образуют твердых растворов). При этом образуются механические смеси, где каждый компонент кристаллизуется самостоятельно и образует собственные зерна. Примером может являться система свинец-сурьма (РЬ-5Ь), а также другие системы, образующие диаграмму состояния сплавов I рода [15]. При искусственном и естественном старении алюминиевьгх сплавов происходит перераспределение атомов меди и образование из них скоплений (зоны Гинье - Престона). [c.65]

При больших переохлаждениях образуются неравноосные и разветвленные кристаллы. Этому способствуют примеси. В сплавах рост кристаллов может контролироваться не переходом атомов через межфазную поверхность, а диффузионной доставкой их к этой поверхности. Особенно это важно для твердофазных превращений, сопровождающихся диффузионным перераспределением компонентов между фазами. В зависимости от переохлаждения (пересыщения) в этих сплавах формируются разнообразные структуры [129, 330]. В пересыщенных твердых растворах различных металлических систем при определенных условиях происходит [c.41]

При мартенситном превращении изменяется только структура решетки аллотропическое превращение). Вместо у-железа с гране-центрированной кубической рещеткой образуется а-железо с объ-емиоцентрированной кубической решеткой, но при этом перераспределение легирующих компонентов даже в пределах элементарной решетки между исходной и конечной фазами не имеет места и их состав одинаков. Таким образом, растворенные в аустените легирующие компоненты остаются в решетке более того, они почти не изменяют своего положения. Содержание С в мартенсите (сильно-пересыщенный твердый раствор а) также совпадает с содержанием углерода в аустените, из которого этот мартенсит образовался. В равновесных же условиях при комнатной температуре а-железо растворяет в себе не более 0,01 /о С, а при температуре — не более 0,025% С (см. рис. 66). Сталь, закаленная на мартенсит, в отличие от аустенитной является магнитной это также подтверждает происходящее превращение пространственной решетки. [c.100]

Если кристаллы избыточной фазы малы и относительно мало различаются по размерам, они долго не укрупняются ( коллоидное равновесие). В состаренном сплаве из-за разных условий роста, раз1меры частиц избыточной фазы не одинаковы. Всегда есть частицы более крупные и более мелкие. Вблизи более дисперсных частиц концентрация второго компонента В в матричном а-твердом растворе выше, а в объемах, прилегающих к более крупным частицам фазы, ниже. Благодаря перепаду концентрации, компонент В диффундирует в а-тзердом растворе от границы раздела с дисперсной частицей к границе раздела с крупной частицей, компонент А — от крупной к мелкой. Такое диффузионное перераспределение компонентов приводит к тому, что у более крупных кристаллов р-фазы твердый раствор а оказывается пересыщенным, что вызывает их рост. Около более дисперсных частиц твердый раствор, наоборот, становится ненасыщенным и они растворяются. [c.127]

Важным источником микропор, катализирующих гра-фитообразование, является диффузионное перераспределение примесей (в первую очередь кремния) при нагреве [105]. Образование диффузионных пор, как известно, наблюдается в системах компонентов с разной диффузионной подвижностью [106, 107]. Более подвижные атомы диффундируют быстрее. Области, из которых они уходят, пересыщаются вакансиями, и здесь растут поры. В белом чугуне подобная ситуация создается при нагреве, когда происходит растворение цементита и часть его трансформируется в раствор (аустенит или феррит). При аличии кремния твердый раствор становится химически неоднородным та его часть, которая образовалась из цементита, содержит меньше кремния. Вследствие этого кремний диффундирует из одних участков в другие. Области, обедняющиеся кремнием, пересыщаются вакансиями, к здесь растут микропоры. Появляются они обычно а исходной новерхности контакта цементита с твердым раствором, где в начале растворения создается наибольший перепад концентрации кремния. Образующиеся здесь микропоры заполняются затем углеродом, который поступает из твердого раствора, и таким образом возникает графит. Микроскопическое исследование сплавов в начале графитизации показывает, что, как правило, графитные включения действительно располагаются на исходных межфазных А/Ц и Ф/Д поверхностях. Встречаются они и в твердом растворе, а в цементите их обычно нет. [c.139]

Начнем термодинамический анализ с простейшего случая (рис. 119)—система характеризуется полиморфизмом твердого раствора и отсутствием трехфазных равновесий (эвтектоидных, пе-ритектоидных). При достаточно медленном охлаждении сплава Со (рис. 119,а) в интервале температур от точки 1 до точки 2 протекает пэлиморфное превращение р / 2 / —г. Предельная растворимость компонента В при одной и той же температуре меньше в низкотемпературной модификации компонента А, и поэтому полиморфное превращение р—"а сопровождается диффузионным перераспределением компонентов между исходной и новой фазой. При П01нижении температуры в период превращения состав исходной р-фазы изменяется по линии 1—2, а образующейся а-фазы — по линии / —2. По окончании превращения новая а-фаза в равновесных условиях должна иметь тот же химический состав, что и исходная р-фаза. [c.209]

Можно полагать, что упрочнение электролитических осадков в интервале температур 150 - ЗВО С объясняется перераспределением подвижных дислокаций на стадии полигонизации и закреплением их в более стабильных конфигурациях атомами примесных компонентов, ко-торьа входят в состав промышленных электролитов, например, б электролит железнения - марганец, хром, никель, медь и др.), У. многих сплавов эффект упрочнения яри отжиге возрастает с увеличением степени легирования твердого раствора. [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...