Солидуса поверхность

Солидуса поверхность, в тройных сплавах 372 [c.396]

Диаграмму состояния сплавов с тремя компонентами изображают в пространстве. Определенному составу сплава соответствует точка на концентрационном равностороннем треугольнике (рис. 40). Температуры откладывают по вертикальной оси. Г раницы между областями с одинаковым строением сплавов имеют вид поверхностей раздела, а сами области — объемы, расположенные над концентрационным треугольником. Таким образом, вместо линии ликвидуса на диаграмме состояния трехкомпонентных сплавов имеется поверхность ликвидуса, вместо линии солидуса — поверхность солидуса. Сплавы выще поверхности ликвидуса находятся в жидком состоянии, ниже поверхности солидуса — в твердом состоянии. Пространство между плоскостями ликвидуса и солидуса занято жидкими сплавами, в которых плавают твердые кристаллики. [c.56]

На рис. 4.18 горизонтальная плоскость Q пересекает пространственную диаграмму. При пересечении плоскости Q с поверхностью ликвидуса образуется кривая аЬ, а при ее пересечении с поверхностью солидуса — кривая сЗ. Проекции этих кривых на плоскость концентрационного треугольника дадут соответственно линии , 1 и d . [c.53]

Линии двойных эвтектик, пересекаясь в одной точке Е, образуют точку тройной эвтектики А+В+С. В этой точке взаимно пересекаются, а также пересекаются с плоскостью солидуса все поверхности ликвидуса. [c.55]

Кроме того, на диаграмме имеется еще ряд промежуточных поверхностей, опирающихся на грани призмы по линии двойных эвтек-тик и спускающихся винтовыми поверхностями до пересечения с плоскостью солидуса по линиям/4 , В еЕ и СеЕ. Эти промежуточные поверхности также взаимно пересекаются по линиям егЕ, е- Е и е- Е, пересекающимся в свою очередь в точке тройной эвтектики . [c.56]

На рис. 12.23 приведен участок диаграммы состояния сплава, содержащего примесь С, образующую непрерывный ряд твердых растворов. В начальный момент затвердевания при температуре Го (на диаграмме точка Ао) образующаяся твердая фаза имеет состав, соответствующий точке Во на линии солидуса, т. е. содержит Ств примеси, входящей в твердый раствор. Поскольку это количество меньше, чем среднее, находящееся в расплаве исходного состава, он обогащается компонентом С до содержания i. Температура кристаллизации расплава этой концентрации будет ниже и соответствует Г), а образующаяся из него твердая фаза, состав которой определяется соответствующей точкой Bi на кривой солидуса, будет содержать Ga, примеси и т. д. Таким образом, вследствие того, что образующаяся твердая фаза всегда будет иметь меньшее количество примеси, чем ее средняя концентрация в расплаве, на поверхности раздела жидкой и твердой фаз будет находиться слой жидкости, обогащенной примесью, — участок концентрационного уплотнения. [c.456]

Рис. 3. Проекция поверхности солидус тройной системы W — Hf — С по данным локального рентгеноспектрального анализа

Если во время заполнения формы на поверхности стенок каналов литниковой системы и полости формы намораживается корка, то фронт кристаллов, образующих корку, будет оплавляться и частично разрушаться потоком перегретого расплава. Разрушение кристаллов расплавом, омывающим фронт во время течения его по каналам литниковой системы и в полости формы, и, следовательно, образование обломков кристаллов будет происходить при условии, если интенсивность вынужденного движения расплава соответствует прочности кристаллов металла или сплава при температуре, близкой к температуре солидуса. В этой связи возможно указать два случая влияния условий литья на формирование кристаллического строения отливок. Первый — это случай, когда обломки кристаллов во время заполнения не образуются (либо корка не успевает намораживаться во время заполнения формы, либо расплав, омывая корку при течении его по литниковой системе и в полости формы, не разрушает фронт кристаллов). В этом случае температура заливки расплава не будет оказывать влияние на кристаллическое строение отливки до тех пор, пока перегрев при плавке не превзойдет величину, при которой активная примесь потеряет активность. На рис. 16, а приведены результаты опытов литья различных (одно- и многофазных) сплавов алюминия в нагретые формы. Температуру формы выбирали такой, чтобы во время заполнения на поверхности ее корка не намораживалась. Температура плавки не превышала температуру начала заливки. Из графиков следует, что дезактивация примеси приводит к резкому укрупнению кристаллического зерна в отливках. [c.176]

По толщине слоя затвердевшего металла и его температуре на поверхности контакта с формой можно графически определить угол наклона кривой равновесной температуры затвердевающего металла. Пересечение этой кривой с фронтом кристаллизации дает точку солидус, а пересечение этой линии с температурой ликвидус определяет размер двухфазной зоны (рис. 31). [c.44]

Общин вид тронных диаграмм состояния определяется характером двойных систем, образующих их боковые грани (рис. 45, а) и характеризующих взаимодействие компонентов в разной их комбинации. Тройная диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состоянии приведена на рис, 45, а. Начало кристаллизации тройных сплавов соответствует температурам, лежащим на поверхности ликвидус. Окончание кристаллизации тройных а-твердых растворов соответствует температурам, образующим поверхность солидус. [c.66]

На рис, 45, б показана кривая охлаждения для сплава 1. В интервале температур н — и число степеней свободы С=3 — 2+1 = 2. Следовательно, в двухфазной области тройной системы (между поверхностями ликвидус и солидус) можно одновременно менять и температуру и состав одной из фаз (твердого а или жидкого Ж раствора), не меняя числа фаз в системе. [c.66]

Горизонтальный разрез тройной диаграммы сплавов—твердых растворов показан на рис. 46, а. Плоскость А В С, параллельная плоскости концентрационного треугольника, пересекает поверхность ликвидус по кривой аЬ, а поверхность солидус по кривой ей. Полученные кривые называют соответственно изотермами ликвидуса и солидуса, их проектируют на концентрационный треугольник (линии а Ь и с й ) и около указывают соответствующие им температуры. Если нанести на концентрационный треугольник проекции линий ликвидус и солидус для нескольких температур, то можно получить сведения о температурах начала и конца кристаллизации для всех сплавов системы (рис. 46, б). [c.67]

Около каждого вертикального ребра призмы расположен объем, соответствуюш,ий твердому раствору в рассматриваемом металле. При высоких температурах каждый из этих объемов ограничен поверхностью солидус. При температуре [c.328]

Равноосные зерна и полосчатость. Чтобы направленно-закристаллизованные отливки были свободны от дефектов, параметры процесса направленной кристаллизации необходимо регулировать. Надо, например, предотвратить формирование равноосных зерен для этого от поверхности солидус в закристаллизованный металл посредством теплопроводности следует отводить достаточное количество тепла, чтобы теплота кристаллизации АЯ не накапливалась и не изменяла знака или направления температурного градиента в двухфазной грибообразной зоне над поверхностью солидус [9]. Это условие можно выразить через скорость кристаллизации R и теплопроводность Kj как [c.245]

Таким же образом линии солидус AG п АН бинарных систем превращаются в - ройной системе в поверхности солидус. Поверхность AGH показана на рис. 176 ее можно представить себе расположенной под поверхностью ликвидус на рис. 175. Двухфазная система (твердая фаза + жидкость) в тройной системе двухварианта, и если мы выбираем температуру (см. рис. 176), то можем, оставаясь в пределах области между поверхностями ликвидус и солидус, изменять состав жидкой фазы однако, если выбран состав жидкой фазы, то состав твердой фазы, в равновесии с которой она находится, оказывается определенным. Каждый состав жидкости [c.317]

Горячие трещины в отливках возникают в процессе кристаллизации и усадки металла при переходе из жидкого состояния в тве при температуре близкой к температуре солидуса. Горячие трещ..иы проходят по границам кристаллов и имеют окисленную поверхность. Склонность сплавов к образованию горячих трещин увеличивается при наличии неметаллических включений, газов (водорода, кислорода), серы и других примесей. Кроме того, образование горячих трещин вызывают резкие переходы от тонкой части отливки к толстой, острые углы, выступающие части и т. д. Высокая температура заливки способствует увеличению зерна металлической структуры и увеличению перепада температур в отдельных частях отливки, что повышает вероятность образования трещин. [c.126]

Поверхность солидуса является горизонтальной плоскостью АеВеСе, на которой происходит затвердевание тройной эвтектики. [c.56]

Кристаллизационные трещины образуются, как правило, в сварном шве н реже в зоне полуоплавленных зерен. На рис. 12.45 представлены характерные места расположения горячих кристаллизационных трещин в сварном соединении. Подсолидусные трещины возникают в интервале температур второго минимума пластичности, расположенного ниже температуры солидуса. Сварной шов вследствие неравновесного процесса кристаллизации пересыщен дефектами кристаллической решетки, в том числе и вакансиями, которые при растяжении активно перемещаются к границам, расположенным перпендикулярно действующим усилиям. Такие скопления вакансий сильно ослабляют границы и создают предпосылки для возникновения зародышей разрушения. Необходимые условия для возникновения разрушения — межзе-ренная деформация или проскальзывание, возникающие как следствие воздействия термодеформационного цикла сварки. О наличии такого вида деформации свидетельствуют смещения кристаллизационных слоев на поверхности сварных швов (рис. 12.46). Смещения нередко сопровождаются значительной пластической деформацией в пограничных областях. Если по гра- [c.481]

По мере повышения температуры Сг.и будет возрастать вплоть до достижения Интенсивность изменений Сг. и степень приближения ее к Сг.р будут тем больше, чем больше коэффициент диффузии растворенного элемента и чем меньше скорости нагрева и охлаждения. При дальнейшем возрастании температуры Сг. будет снижаться, согласуясь с зависимостью изменения Сг.р от температуры (рис. 13.15, а). Начнется процесс рассасывания сегрегата на границах, т. е. гомогенизация помимо внутренних объемов зерна распространится на приграничные области. При охлаждении процесс развивается в сторону повышения С до достижения Сгр (рис. 13.15,6). При нагреве свыше температуры неравновесного солидуса Ген происходит оплавление приграничных участков зерен. При этом границы зерен как поверхности раздела исчезают. Более высокая растворимость легирующих элементов и примесей в жидком металле обусловливает насыщение ими оплавленных участков в результате направленной диффузии из твердой в жидкую фазу до концентрации Со.г. Степени МХН в данном случае соизмеримы с МХН в литом металле. Рассмотренный случай перераспределения примесей характерен для непосредственно примыкающего к линии сплавления участка ОШЗ сварных соединений, нагреваемого выше Тс. . [c.509]

При направленном затвердевании жидкого металла на готовой поверхности вследствие избирательного процесса микропоры оттесняются фронтом кристаллизации из поверхностной зоны к центру, где они коагулируют и образуют макрораковииы и пустоты. Выделяющиеся газы концентрируются в усадочных микрораковинах, щелевидиая форма которых в большинстве случаев сохраняется, а значит, сохраняется большая концентрация напряжений, приводящая к снижению прочностных свойств отливок. Газовые раковины, образовавшиеся в интервале температур солидуса и ликвидуса, также имеют щелевид- [c.96]

Выще поверхности ликвидус сплавы находятся в жидком состояккк. В интервале температур между поверхностью ликвидус и солидус будет двухфазное состояние Ж -)- а. При температурах ниже поверхности солидус существует только тройной а-твердый раствор. [c.66]

Информация о взаимодействии Со с Pd приведена в работах [X, Э]. Диаграмма состояния представлена на рис. 27 [X, Э, 1]. Область ликвидус—солидус в этой системе изучена довольно давно [X]. Упорядочение в твердых растворах обнаружено и изучено методом электронной дифракции в работе [1] на образцах, приготовленных прокаткой сплавов, полученных в плазменной печи, и совместным осаждением паров компонентов на поверхность Na l при температуре 320-350 С. [c.61]

Наличие в цилиндрических слитках слабой зо нной ликвации не всегда мещает определению точки солидус методом микроанализа. Если, например, сплав после закалки от температуры, близкой к Л1ИНИИ солидус, имеет микроструктуру типа, приведенного на рис. 109, а, то это показывает, что наружная часть слитка имеет более низкую точку плавления, чем внутренняя. В таких случ1аях часто представляется возможным высверлить центральную часть образца и произвести анализ стружки. Состав этой стружки будет соответствовать сплаву, находящемуся при изучаемой температуре полностью в твердом состоянии. Анализ стружки, взятой с поверхности слитка, покажет затем состав сплава, который при температуре закалки находится частично в жидком состоянии. Таким образом, зонная сегрегация может дать вилку составов относительно точки солидус. [c.199]

Большой недостаток метода кривых нагрева тот, что для многих сплавов трудно или даже невозможно приготовить. СЛ1ИТОК однородного состава. В результате точки линии солидус, опреде пенные по остановкам на кривых нагрева, получаются заниженными. Так, в случае а-и р-фазных сплавов серебра и меди маленькие цилиндрические слитки, отлитые в кокиль, часто имеют зонную ликвацию, благодаря которой наружные и внутренние слои различаются по составу на 1 — 2%. Теоретически, конечно, можно сделать эти слитки однородными по составу путем длительного отжига, однако практически это время слишком велико, и такие образцы непригодны для снятия кривых нагрева, хотя, как было показано выше, они могут быть иногда использованы для исследования методом микроанализа. Обычно ликвация по длине слитка относительно невелика. Поэтому при использовании метода кривых нагрева сначала производят гомогенизацию, затем удаляют тонкий слой металла с поверхности. Эта обработка устраняет необходимость вырезания сердцевины, но не приводит к выравниванию состава снаружи и в середине, если есть сегрегация. Затем сухим чистым резцом стачивают слой толщиной околю [c.201]

Для определения линии солидус при очень высоких температурах больше всего пригоден метод Пирани и Альтертур-на (107]. Он заключается в непосредственном измерении оптическим пирометром интенсивности излучения абсолютно черного тела в центре прямоугольной металлической полосы, нагретой током. Когда через такую полосу с отверстием, высверленным перпендикулярно ее длине, пропускают ток, наибольший разогрев получается у самого отверстия, где сечение полосы минимально. Температура плавления может быть легко установлена при наблюдении оптическим пирометром середины отверстия. При повышении температуры полосы оно будет казаться ярче окружающей поверхности, которая еряет тепло через радиацию. При достижении температуры плавл1ения внутри отверстия образуется капля металла, и оно будет казаться темным, так как лучеиспускание расплавленного металла значительно меньше, чем твердого. Таким образом, при температуре пл авления внутри отверстия наблюдается темное пятно или все отверстие темнеет. Это зависит от скорости иа-грева. [c.203]

Линии G / и НК (см. рис. 174) в бина1рных системах указывают на равновесие между твердыми растворами Л и В, а также А и С соответственно. Легко понять, что в тройной системе каждая из них развивается в поверхность растворимости в твердом состоянии и что изторемическое сечение диаг раммы обнаружит двухфазные области, пересеченные конодами точно так же, как в случае ликвидус и солидус. Таким образом, изотермический разрез тройной диаграммы имеет большое значение, так как на нем виден состав фаз, находящихся в равновесии при данной температуре. [c.318]

Двухфазная система (твердая фаза + жидкость) двухвариант-на, поэтому каждой изотерме на повб1рхности ликвидус соответствует изотермическая линия на поверхности солидус. В соответствии с этим могут быть вычерчены линии —коноды, соединяющие составы жидкой и твердой фаз, находящихся в равновесии. На рис. 185 оно-ды вычерчены для двух различных температур для равновесия твердого раствора С и жидкости. Аналогично коноды могут быть вычерчены и применительно к двум другим углам диаграммы. Концы конод, показывающие составы твердой фазы, образуют поверхность солидус, лежащую под поверхностью ликвидус. [c.326]

Рассмотрим теперь изотермическое сечение модели (см. рис. 185) при температуре выше температуры плавления самой высокоплавящейся эвтектики. В каждом углу модели расположены маленькие области гомогенного твердого раствора, ограниченные кривыми, которые представляют пересечение горизонтальной плоскости с поверхностью солидус. Получающееся изотермическое сечение (рис. 186) имеет три двухфазные области (Л-Ь жидкость), (Б+жидкость) и (С+ +жидкость), рассеченные коно-дами. Через внутренние концы этих линий-конод проходят изотермы ликвидус, ограничивающие составы, в пределах которых сплавы полностью жидкие. [c.326]

Можно сделать следующие обшзе замечания. В тех частях диаграммы, где жидкость находится в равновесии с одной твердой фазой (например, в верхнем углу на рис. 182), имеется одна поверхность солидус, определение которой аналогично определению линии солидус твердого раствора в бинарной системе. Точки поверхности солидус тройной системы могут быть установлены микроскопическим изучением закаленных с достаточно высоких температур сплавов или рассмотренным выше методом снятия кривых нагрева и охлаждения. При этом должны быть соблюдены все меры предосторожности, подробно описанные для бинарных сплавов. Эта часть исследования выполняется относительно легко. [c.372]

На рис. 182 видно, что сплавы, расположенные дальше от углов диаграммы, проходят при охлаждении последовательно через стадии (жидкость)- (жидкость + Л) -> (жидкость+Л + + В). Аналогичная последовательность имеется и при перитек-тичеокой реакции. Для данного сплава температура, при которой появляется первая твердая фаза, соответствует поверхности ликвидус, которая иногда назьгваеоч я поверхностью первич ного выделения. Температура, при которой появляется вторая твердая фаза, соответствует поверхности вторичного выделения. Эту температуру иногда трудно определить точно. Если рассматриваемая фаза является твердым раствором, то для того, чтобы neipexoA от поверхности первичного к поверхности вторичного выделения происходил в равновесных условиях, необходимо, чтобы в твердой фазе происходила диффузия. Если охлаждение недостаточно медленное, истинное равновесие не успевает установиться, и имеется тенденция к занижению значений температуры вторичного выделения так же, как в случае определения точки солидус бинарных сплавов с помощью кри- [c.372]

Применение микроокошческого исследования для определения поверхности вторичного выделения возможно при условии, что сплавы не являются слишком летучими или химически активными их структуры, суш ествующие при высокой температуре, не должны маскироваться изменениями, происходящими при закалке или во время быстрого охлаждения. Если эти условия удовлетворяются, то исследование заключается в закалке или быстром охлаждении сплава после отжига. Отжиг должен обеспечивать равновесие, и его нужно проводить при последовательно повышающихся температурах. Отметим, что продолжительность отжига в такого рода работе может быть гораздо длительнее, чем продолжительность отжига, необходимая при определении точек солидус в бинарной системе. Как объяснялось в главе 19, если гомогенный сплав нагревается немного выше точки плавления обычно в течение получаса, то при этом образуется жидкость в количестве, которое может быть обнаружено микроанализом. С другой стрроны, если нагревается тройной сплав, состоящий из жидкости, а также твердых фаз А и В, то это часто приводит к образованию грубой структу1ры, которая может потребовать длительного отжига для того, чтобы стать двухфазной типа (жидкость + Л). Когда относительное количество жидкости у поверхности вторичного выделения достаточно велико, при кристаллизации возможна сегрегация кристаллов, и в таком случае микроскопический метод оказывается бесполезным. [c.373]

Жидкотекучесть — способность металлов и сплавов в расплавленном состоянии заполнять полость стандартной формы (пробы) и точно воспроизводить очертания отливки. Жидкотекучесть зависит от а) состава и физико-химических свойств сплава б) теплофизических свойств формы в) технологических условий литья. Наибольшая жидкотекучесть характерна для чистых металлов и эвтектических сплавов (рис. 12.1), а наименьшая — для сплавов на основе твердых растворов или гетерогенных структур (представляющих собой твердые растворы с распределенными в них частицами других фаз). Это связано с различным характером процесса затвердевания отливки, обусловленным шириной температурного интервала кристаллизации АГ р — перепада температур между температурой начала (ликвидус) и конца (солидус) кристаллизации для конкретного сплава. Для узкоинтервальных сплавов (ДГ р < 30 °С) характерно последовательное затвердевание отливки от поверхности к центру, [c.309]

Монокристаллические отливки получают как из традиционных, так и специально разработанных для данного процесса сплавов. При создании новых сплавов для монокристаллического литья нет необходимости вводить в них элементы, упрочняющие границы зерен (С, В, Hf, Zr, РЗМ), поскольку не существует большеугловых границ. Поэтому в безуглеродистых сплавах отсутствуют карбиды и остаются только у- и у -фазы. Дальнейшее повышение стабильности сплава (т. е. повышение температур солидуса и полного растворения у -фазы) может быть достигнуто оптимальным его легированием тугоплавкими металлами (W, Та, Re, Мо) и у -стабилизаторами (Ti, Та). Это приводит к существенному торможению контролируемых диффузией высокотемпературных процессов, в том числе коагуляции у -фазы. Важная роль при легировании уделяется рению (до 3%), в основном располагающемуся в у-твердом растворе. Содержащие рений сплавы (например, ЖС36) отличаются более узким интервалом кристаллизации. Так, температуры ликвидуса, солидуса и полного растворения у -фазы в сплаве ЖС36 равны соответственно 1409, 1337 и 1295 °С. Снижение содержания хрома (а следовательно, и жаростойкости) компенсируют добавками Hf и Y, образующими на поверхности плотные жаростойкие оксидные пленки. В связи с применением направленной кристаллизации значительно расширились возможности использования экономно легированных жаропрочных сплавов на основе интерметаллида №зА1. Так, например, установлено, что отливки из этих сплавов с монокристаллической структурой и кристаллографической ориентацией [111] обладают оптимальным сочетанием физико-механических свойств при температурах до 1200 °С высокими показателями жаропрочности, термоусталостной прочности и жаростойкости. [c.367]

Температуры откладывают по вертикальной оси. Границы между областями с одинаковым строением сплавов имеют вид поверхностей раздела, а сами области — объемы, расположенные над концентрационным треугольником. Таким образом, вместо линии ликвидуса на диаграмме состояния трехкомпонентных сплавов имеется поверхность ликвидуса, вместо линии солиду-са — поверхность солидуса. Сплавы выше поверхности ликвидуса находятся в жидком состоянии, ниже поверхности солидуса — в твердом состоянии. Пространство между плоскостями ликвидус са и солидуса занято жидкими сплавами, в которых плавают твердые кристаллики. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...