Изотермическая кристаллизация

Поэтому при больших степенях переохлаждения (низких температурах) вследствие уменьшения скорости диффузии (коэффициента диффузии D) (рис. 22) образование зародышей и их рост затруднены. Вследствие этого, число зародышей и скорость их роста уменьшаются. При очень низких температурах (большой степени переохлаждения) диффузионная подвижность атомов столь мала, что большой выигрыш объемной свободной энергии AF при кристаллизации оказывается недостаточным для образования кристаллических зародышей и их роста (ч. 3. = О, с. р. = 0). В этом случае после затвердения должно быть достигнуто аморфное состояние. Для металлов в обычных условиях реализуются лишь восходящие ветви скорости образования зародышей (ч. з.) и скорости роста (с. р.) (рис. 22 сплошные линии). Металл в этих условиях затвердевает раньше, чем достигаются степени переохлаждения, вызывающие снижение ч. з и с. р. Скорость образования зародышей и линейная скорость роста кристаллов определяют скорость кристаллизации. Средняя скорость изотермической кристаллизации о с увеличением степени переохлаждения, как и ч. 3. и с. р. сначала растет, достигает максимума, а затем падает (рис. 22). [c.35]

При кратковременных же нагревах при температуре 1050— 1100° С (в течение 5—10 мин) зерно вырастает до значительно меньших размеров, чем при нагреве при температуре 960—1000 Q в течение 1—10 ч. Применяемые до недавнего времени режимы диффузионной пайки титана и его сплавов отличались тем, что выдержка в процессе изотермической кристаллизации и последующего гомогенизирующего отжига происходила при одной и той же температуре. [c.313]

Как было показано на примере металлокерамической диффузионной пайки, для ускорения процесса изотермической кристаллизации и ограничения роста зерна в сплавах 0Т4 процесс необходимо вести при температурах 1100° С в течение 10 мин, при [c.313]

После достижения равновесия в расплаве начинается процесс изотермической кристаллизации в шве. Граница раздела фаз начинает смещаться в сторону расплава припоя. При достаточно продолжительных выдержках это может привести к полному затвердеванию расплава при температуре пайки (диффузионная пайка). [c.13]

В тех случаях, когда растворно-диффузионное взаимодействие не приводит к изотермической кристаллизации сплава (кратковременные выдержки), при охлаждении соединения начнется процесс неизотермической кристаллизации сплава. [c.13]

Ги-к— продолжительность изотермической кристаллизации в шве. [c.53]

Спай-сращивание (рис. 26, ( )—вид спая, получаемый при диффузионной пайке в результате изотермической кристаллизации. Условия образования спая — сращивания [c.55]

Метод пайки, когда режим и условия процесса обеспечивают развитие диффузии между основным металлом и припоем (диффузионная пайка), имеет значительное распространение. Продолжительность выдержки при диффузионной пайке обычно исчисляют с момента возникновения равновесной концентрации в зоне сплавления до исчезновения жидкой фазы в шве при температуре пайки, т. е. временем изотермической кристаллизации. Последующая выдержка полученного соединения при температуре пайки или при другой температуре с целью повышения свойств соединения является его термообработкой, так как процесс идет в твердой фазе при отсутствии характерной для пайки жидкой прослойки в зазоре. [c.82]

В зависимости о г характера и продолжительности взаимодействия иа межфазной границе строение спая может быть различным. Если расплав припоя при температуре пайки не насыщается основным металлом до состава, соответствующего ликвидусу их равновесной диаграммы состояния, то изотермическая кристаллизация в шве не происходит, и спай представляет собой кристаллические образования на межфазной границе, возникающие в результате выделения избыточного компонента из расплава при охлаждении. Диффузионный слой при этом может образоваться в основном металле только после пайки в результате диффузии в твердой фазе. [c.118]

С момента достижения равновесного состава жидкой фазы во всем объеме зоны сплавления начинается изотермическая кристаллизация на подложку и формирование диффузионной зоны. Спай в этом случае содержит слой изотермической кристаллизации. При длительных выдержках слой изотермической кристаллизации увеличивается, и в итоге изотермическая кристаллизация может пройти во всем объеме зоны сплавления (диффузионная пайка). [c.118]

Кинетика растворно-диффузионною взаимодействия и продолжительность изотермической кристаллизации определяются процессами диффузии и растворения в зоне спая. [c.119]

В соответствии с этим количество припоя, избыточное по сравнению с необходимым для образования твердого раствора, которое при изотермической кристаллизации диффундирует в основной металл, составит Qo=Q—Qi. [c.120]

Положение межфазной границы, изменяющееся в результате протекающего процесса изотермической кристаллизации, определяют из соотношения [c.121]

Принимая, что коэффициент диффузии линейно зависит от количества выделяющегося при изотермической кристаллизации твердого раствора, общее количество которого Q2, получим [c.121]

Кинетика процесса изотермической кристаллизации, начинающейся после достижения равновесного состава жидкой и твердой фаз, определяется, таким образом, соотношением скоростей диффузии припоя в основной металл и основного металла в зону сплавления. При определенном пересыщении жидкости происходит выделение из нее твердого раствора. Диффузия припоя в твердую фазу снова вызывает пересыщение и последующее выделение из жидкости твердого раствора до тех пор, пока в зоне сплавления не останется жидкой фазы и не произойдет полная изотермическая кристаллизация. В результате в момент завершения кристаллизации состав центральной части зоны сплавления соответствует солидусу равновесной диаграммы состояния. Первоначально выделявшийся при кристаллизации на подложку твердый раствор вследствие диффузии в твердой фазе с течением времени обедняется припоем, концентрация которого понижается от равновесной, соответствующей солидусу, до нуля на границе диффузионной зоны с основным металлом исходной концентрации. [c.122]

При образовании контактно-реакционного спая изотермическая кристаллизация происходить не может, что является особенностью этого вида спаев. [c.149]

Процессы изотермической кристаллизации солей из растворов широко применяются в галургии для выделения солей, растворимость которых незначительно зависит от температуры. [c.62]

Для характеристики процессов формирования структуры чугуна при разных переохлаждениях теперь все чаще используются диаграммы изотермической кристаллизации [2, 8]. [c.15]

Описанную изотермическую кристаллизацию аустенита при можно рассматривать как звени процесса выделения первичного аустенита при ступенчатом охлаждении чугуна в интервале Г)—Гэ- В начале следующего звена, когда чугун переохлажден, например, до [c.23]

Описанную изотермическую кристаллизацию при можно рассматривать как звено процесса выделения первичного графита при ступенчатом и непрерывном охлаждении чугуна в интервале Тх — Гэ. По мере выделения графита жидкость обедняется углеродом, и состояние ее описывается точками на линии О С. При охлаждении до эвтектической температуры жидкость приобретает состав Хс. [c.26]

Увеличение степени переохлаждения жидкости также способствует кристаллизации пластинчатого ледебурита. При изучении изотермической кристаллизации чугуна по методике, описанной в работе [8], установлено, что условиях значительных переохлаждений образуют- [c.83]

Экспериментальные попытки вызвать раздельную кристаллизацию в чистых металлических сплавах эвтектического состава путем регулирования степени переохлаждения (скорости охлаждения) жидкости наталкиваются на трудности. Так, з опытах по изотермической кристаллизации относительно чистых хромистых чугунов (хром вводили для предотвращения образования графита) структуру грубого конгломерата не удалось получить и при самых малых переохлаждениях, когда полз-ление первых кристаллов в жидкости наблюдалось лишь после получасовой выдержки. [c.85]

Диаграммы изотермической кристаллизации строились по методике работ [1—5]. Кокильную отливку структурно-белого чугуна толщиной 5 мм дробили. Навески порошка засыпали в кварцевые ампулы диаметром 0,8—1,2 мм с толщиной стенки 0,1 мм. После вытеснения воздуха ампулу запаивали. Навески плавили при 1300° С в течение 2 мин, затем переносили в соляные ванны, температуры которых составляли 1190—950° С, и после различных выдержек закаливали в соленой воде. Отбирали по десять образцов при каждой выдержке. Образцы монтировали в обоймы из органического стекла и шлифовали. Исследовали в основном поперечные сечения образцов. В отдельных случаях исследовали и продольные сечения. [c.15]

Из сопоставления диаграмм изотермической кристаллизации чугуна видно, что хром значительно сокращает температурный интервал образования графита и увеличивает инкубационный период его зарождения. Это выражается в сдвиге графитной линии на диаграммах вправо и вверх. В отличие от гипотетической диаграммы эвтектического распада хромистого чугуна, предложенной 18 [c.18]

При охлаждении мыльного расплава одновременно протекают два процесса — рост кристаллов и связывание кристаллических частиц друг с другом. Размеры и форма частиц загустителя зависят от условий кристаллизации, от начальной температуры охлаждения и режима его проведения (быстрое, медленное или изотермическая кристаллизация). [c.49]

Изотермическая кристаллизация, в отличие от быстрого и медленного охлаждения, приводит к образованию частиц, весьма близких по форме и размерам при определенной температуре кристаллизации, зависящей от типа загустителя, может быть получена смазка с наиболее упорядоченной и благоприятной структурой. Важ- [c.49]

Процесс кристаллизации существенно зависит не только от температуры (особенно для мыльных смазок), но и от скорости охлаждения. Изменяя скорость охлаждения, можно резко изменить структуру смазки и, следовательно, ее свойства. Для получения смазок с оптимальными свойствами за рубежом широко используют метод изотермической кристаллизации при заданной температуре в течение определенного времени. Влияние способа охлаждения на основные свойства литиевых смазок хорошо видно из данных, приведенных ниже [c.50]

Разработанные модели массопереноса для плоских слоев покрытий используют феноменологический аппарат диффузии, позволяющий моделировать кинетические закономерности массопереноса на движущихся межфазных границах, начиная со стадии смвчиванпя (граничная кинетика растворения) и до полного исчезновения расплава ив зазора (изотермическая кристаллизация), включая кинетические особенности контактного плавления. В моделях применен метод интегрального решения уравнений диффузии для твердой и жидкой фаз при соответствующих начальных, граничных условиях и условии мао-собаланса на движущихся границах в полиномиальном приближении. Расхождение аналитических расчетов с численным моделированием не превышает 1—2%, а с экспериментом б—10%. [c.187]

Экспериментально установлено, что на межфазной границе состав практически близок к значению равновесного солидуса при температуре пайки (точка Сг на рис. 4). Если при этом прекратить нагрев и охладить паяное соединение, то в шве произойдет кристаллизация жидкой прослойки. Образующийся сплав представляет собой твердый раствор, поэтому конечная структура будет однофазной, аналогичной возникающей при кристаллизации чистых металлов (рис. 5). При увеличении выдержки при температуре пайки можно достичь затвердевания в результате изотермической кристаллизации. При этом состав кристаллизующихся слоев будет отвечать равновесному солидусу при teMnepaType пайки (точка Сг на рис. 4). При всех других температурах изотермической [c.14]

Время t, в течение которого избыточное количество припоя продиффунди-рует в основной металл и, таким образом, произойдет изотермическая кристаллизация во всем объеме зоны сплавления (рис. 51), зависит от количества расплавленного припоя в зазоре, избыточного по отношению к необходимому количеству для образования твердого раствора, тогда [c.120]

С не взаимодействующими компонентами 124 сл. -пятикомпонентных 198 сл. трехкомпонентных 88, 92 четырехкомпонентных 118 сл. Изотермическая кристаллизация гидрата в четырехкомпонентной системе 139 сл. [c.324]

По диаграммам изотермической кристаллизации можно приближенно судить и о ходе процессов структурообразования прн охлаждении (см. рис. 4). Охлаждение по режиму типа I приводит к формированию в чугуне серых структур, режим типа // дает половинчатые структуры, а режим III — белые. Для структурообразования при охлаждении можно выделить две характерные скорости охлаждения — верхнюю критическую скорость отбе-З ливания и нижнюю критическую скорость отбеливания. Первой отвечает термограмма типа III, проходящая вблизи точки Ф. Она соответствует наименьшей скорости охлаждения, обеспечивающей полное торможение выде- пения графита при затвердевании. Нижняя критическая корость отбеливания соответствует наименьшей скорости ахлаждения (термограмма типа II, проходящая вблизи точки И), когда при затвердевании появляются первые признаки цементита. [c.17]

Влияние кремния на кинетику образования высокоуглеродистых фаз в жидком растворе можно оценить с помощью диагра.мм изотермической кристаллизации (рис. 54), построенных по результатам закалочно-микро-структурного анализа затвердевания чугуна в малых объе.мах [8]. [c.110]

Влияние марганца на образование графита или цементита в жидком растворе выявляется на кинетических диаграммах изотермической кристаллизации (рис. 58). Уже при 0,76% Мп линия начала образования цементита НИ полностью перекрывает линию начала выделения графита ОФ, выклинивая область сущсствоБакия серых чугунов (рис. 58, а). В то же время нижняя температурная граница выделения графита из жидкости при увеличении содержания марганца до 4,63% изменяется мало (рис. 58,6—г). Таким образом, способствуя увеличению отбеливаемости чугуна, марганец расширяет температурную область образования половинчатых структур. В соответствии с этим в отбеленных отливках увеличение содержания марганца вызывает главным образом увеличение толщины переходной зоны [82]. [c.118]

Применять результаты исследования изотермической кристаллизации сернистых чугунов для оценки влияния серы на отбеливаемость реальных отливок следует с учетом сегрегации серы в условиях медленного охлаждения. В этих условиях жидкий раствор обедняется серой из-за образования сульфидов [85], причем в отсутствие марганца может наблюдаться эмульгирование Ре5 в расплаве. Повышенная же скорость охлаждения, применяемая, в частности, при построении диаграмм изотермической кристаллизации, препятствует выделению серы из раствора, обеспечивая большую эффективность влияния ее на кристаллизацию графита. [c.122]

Рис. 1. Диаграммы изотермической кристаллизации чугунов, содержащих следую1дее количество хрома,

ПИЯ карбида (НИ) заметно смещались — карбидная граница метастабильности расплава (Г ) повышалась от 1090" С (при 0,028% Сг) до 1150 С (при 2,86% Сг). По относительному положению температур и Тр (наименьшее переохлаждение, необходимое для полного затвердевания расплава) диаграммы делятся на два вида. У низкохромистых чугунов (0,028 и 0,48% Сг) Тр > и при температурах выше возможно завершение изотермической кристаллизации путем эвтектического распада Ж Л Г. Это невозможно в чугуне, содержащем 0,94% Сг, для которого Тр<С < 7 . В этом случае реакция Ж -> Л / приводит лин1ь к частичному затвердеванию и установлению равновесия Ж А Г. Полное же затвердевание, возможное начиная с переохлаждения Тр, достигается при прохождении двух эвтектических реакций Ж Л 4 Г и Ж Л - К, обе реакции происходят при температурах в интервале —Тр. В низкохромистых чугунах они наблюдались в основном в исследованных тонких образцах. В высокохромистых чугунах эти реакции одновременно наблюдаются лишь в достаточно толстых образцах. В тонких же образцах зарождение карбида приводит к такому быстрому росту карбидной эвтектики, что колонии эвтектики А + Г не успевают вырасти. Изотермическая кристаллизация при температурах ниже Тф происходила лишь по типу реакции Ж А Н /С и приводила к формированию карбидной эвтектики и в тонких, и в толстых отливках. [c.20]

В растворно-диффузионном спае можно выделить две стадии взаимодействия, которые сказываются на строении спая. Если равновесие не достигается (состав жидкой фазы не соответствует ликвидусу, а твердой — солидусу диаграммы состояния взаимодействующих металлов при температуре пайки), то спай имеет диффузионную зону и прикристаллизованный слой переменного (когда компоненты растворимы в твердом состоянии) или постоянного состава (когда компоненты нерастворимы в твердом состоянии). После достижения равновесия в шве начинается изотермическая кристаллизация, поэтому в спае дополнительно образуется слой изотермической кристаллизации. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...