Перераспределение компонентов равновесное

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]

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]

Для начала процесса кристаллизации необходима движущая сила в виде переохлаждения, которое вызывает соответствующую разность энергии Гиббса ДО жидкой и твердой фаз (см. рис. 1.32, б, при давлении рг). С ростом переохлаждения растет и величина АС. На рис. 1.65 показан процесс равновесной кристаллизации бинарной смеси состава Хо. Начальное переохлаждение задается температурой Т (отрезок 00 ). В результате перераспределения компонентов между фазами в соответствии с условиями фазового равновесия (см. рис. 1.33) кристаллическая фаза обогатится компонентом В и будет [c.105]

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]

В большинстве теорий эвтектоидного роста предполагается, что процессом, лимитирующим скорость роста, является перераспределение растворенного компонента, которое осуществляется путем объемной диффузии в исходной фазе. В отличие от роста изолированной частицы в условиях, когда рост лимитируется диффузией, основные градиенты концентрации в данном случае параллельны перемещающейся границе. Рассматриваемая ситуация представлена схематически на фиг. 9, на которой, кроме того,, приведены обозначения некоторых концентраций, используемые при последующем обсуждении. Будем считать, что внутри отдельных пластин концентрации компонентов соответствуют равновесным составам выделяющихся фаз и Исходную концентрацию в матрице обозначим через а концентрации в матрице вблизи середин а- и Р-пластин через и соответственно. Далее, можно считать, что скорость роста и градиенты концентраций, обусловливающие диффузию компонентов, обратно пропорциональны расстоянию между пластинами у. Этот результат являете общим для всех теорий, в которых рост лимитируется объемной диффузией действительные градиенты состава, перпендикулярные и параллельные поверхности раздела, рассчитать очень сложно, и точное выражение для скорости роста до сих пор не получено. Более того, величина у в данном анализе является произ- [c.265]

В последнее время все большее внимание уделяется роли кристаллохимического фактора, определяющего взаимосвязь между склонностью к аморфизации и типом стабильных и метастабильных фаз, характерных для тех или иных систем [6, 12, 13, 22]. Здесь надо отметить, во-первых, что во многих системах легко аморфизирующиеся сплавы располагаются в области тех составов, которым отвечают соединения со сложной кристаллической структурой (<т-, р,- и 0-фазы или фазы Лавеса). Предполагается, что для таких сплавов процесс образования критических зародышей сильно затруднен из-за необходимости существенного перераспределения компонентов в расплаве. Но это только один аспект проблемы. Основываясь на данных об атомной структуре метастабильных фаз, которые являются последними в ряду кристаллических состояний, возникающих по мере увеличения скорости охлаждения, можно сформулировать следующий кристаллохимический критерий для определения сплавов с повышенной склонностью к аморфизации (Ю.. А. Скаков) наибольшей склонностью обладают сплавы, которые при скоростях охлаждения, близких к критическим, кристаллизуются в структурах, имеющих атомную координацию, отвечающую упорядоченной о. ц. к. решетке (сверхструктура на основе о. ц. к. решетки). Эти данные позволяют представить, что в процессе охлаждения переохлажденного расплава не только протекают процессы релаксации атомной структуры, связанные с принципом эффективной упаковки атомов, но и усиливается дифференциация компонентов, так что в предельно переохлажденном расплаве достигается такая равновесная степень композиционного порядка, которая обусловливает или кристаллизацию упорядоченных метастабильных фаз, или при охлаждении со скоростью выше критической — аморфизацию расплава с координацией атомов в областях локального порядка, сходной с координацией атомов этих фаз. [c.12]

Во-первых, это касается невозможЦости достигнуть равновесного перераспределения компонентов (с образованием фаз [c.268]

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]

Мартенсит — метастабильная фаза, для которой характерна высокая плотность дефектов кристаллической решетки, особенно дислокаций. Практически сразу после образования мартенсит начинает претерпевать превращения в направлении достижения более равновесного состояния. Этот процесс называется отпуском. Отпуск представляет собой совокупность фазовых и структурных превращений, которая включает перераспределение растворенных компонентов, распад с выделением метастабильных и стабильных фаз и перегруппировку дефектов кристаллической решетки. В зависимости от диффузионной подвижности атомов растворенного компонента отпуск может протекать при комнатной температуре и особенно ускоряется при нагреве. Отпуск возможен также в период завершения охлаждения в случае, когда скорость охлаждения замедляется. Этот процесс называется самоот-пуском. [c.496]

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]

Обмен ионов между раствором и ионитом может быть описан неосмотической теорией, предполагающей равенство давлений в сосуществующих фазах, и осмотической, строящей свои выводы на допущении различия давлений в равновесных фазах [5, 9]. Обмен ионов, согласно обеим теориям, может быть рассмотрен с позиций классической термодинамики (ионный обмен — химическая реакция обмена между компонентами — электролитами) и с позиций теории растворов электролитов (ионный обмен — процесс перераспределения противоионов и коионов между двумя фазами, только одна из которых содержит ион / -функцио-нальную группу). [c.27]

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]

Начальные поля остаточных напряжений в телах различной формы могуг сильно отличаться между собой как по уровню напряжений, так и по соотношению между эквивалентным напряжением о, и средним напряженшм о ,р. Релаксация, напряжений за счет превращения упругой деформации в пластическую может происходить только в отношении той части напряжений, которая зависит от о,- Составляющие напряжений, зависящие от о , могут понижаться только от перераспределения напряжений из-за нарушения равновесия в объемах, где протекала пластическая деформация. Это означает, что объемы с преобладанием средних напряжений над о, имеют некоторую консервативность, выражающуюся в том, что напряжения в них понижаются только после протекания пластических деформаций в других зонах, где о, велико. Такая особенность приводит к тому, что характер изменения напряжений во Ц)емени во всех точках тела одинаков, а степень снижения напряжений разная [25]. По этой причине, как следует из данных на рис. 12.3.1, одноосные напряжения снижают свой уровень примерно так же, как и в случае чистого сдвига. Двухосное растяжение при плоской схеме напряжений мало чем отличается в отношении степени понижения напряжений от сдвига. Наибольшей консервативностью отмечены равновесные поля с тремя равными компонентами напряжений. Такие поля возникают в сплошных шарах при термической обработке. [c.446]

При упругом деформировании сплава с равномерным распределением атомов разл. компонентов может произойти перераспределение атомов в в-ве, связанное с различием их размеров. Восстановление равновесного распределения атоибв путём диффузии также представляет собой релаксщ. процесс. Проявлениями не упругих, или релаксационных, св-в, кроме упомянутых, явл. упругое последействие в чистых металлах и сплавах, упругий гистерезис и др. > [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...