Расплавы модели структуры

В книге изложены методы расчета коэффициентов тепло- и электропроводности смесей и композиционных материалов. Рассмотрены модели структур основных групп смесей и композиционных материалов твердых пористых, спеченных, зернистых, волокнистых, металло- и минералокерамик, керметов, растворов, расплавов и газовых смесей в широком диапазоне изменения определяющих параметров. Результаты расчета сопоставлены с обширными экспериментальными данными, приведены таблицы, графики, формулы для практических расчетов. [c.2]

Под шаровой структурой понимают шаровую упаковку с сильной разупорядоченностью. С одной стороны, металлические силы связи в расплаве стремятся сгруппировать частицы по типу плотнейшей шаровой упаковки, с другой стороны, вследствие теплового движения происходит разрыхление. Поэтому структура шаровой модели имеет жидкостный характер. Отсюда вытекает влияние температуры на структуру расплава. [c.197]

Питейная форма — инструмент для обработки расплава металла в целях получения отливок с заданными размерами, шероховатостью поверхности, структурой и свойствами. Основа способа литья по выплавляемым моделям — оболочка неразъемная, горячая, не-газотворная, газопроницаемая, жесткая, с гладкой контактной поверхностью, точная. [c.174]

Приведены различные модели структур аморфных сплавов, в том числе синергетическая модель структурообразования аморфной фазы при сверхбыстром охлаждении расплава. Рассмотрена теория легирования аморфных сплавов, разработанная Ю.К.Ковнеристым с сотр. с учётом особых свойств эвтектических температур, впервые позволившая получить массивные аморфные материалы. Показано, что адаптивность системы к переохлаждению, представленная в виде отношения температуры рекристаллизации к температуре расплава, зависит от меры устойчивости симметрии фаз - стеклообразователей и кода обратной связи, определяющего саморепликационный рост зародыша аморфной фазы в процессе её эволюции. [c.124]

Как видно из рис. 9.22, структура расплавленного олова (Гпл = 231,8° С) состоит из субзародышей шаровидного и плоско-решетчатого строения. Атомные группировки типа шаровой структуры (кружочки) образуют в металлическом расплаве субзародыши решеток с плотнейшей шаровой упаковкой, в частности, решеток с металлической связью. Атомные группировки со структурой плоской решетки (маленькие квадраты) представляют собой субзародыши решетки с гомеополярной связью. В металлическом расплаве обе структуры, очевидно, связаны друг с другом через неупорядоченные переходные области. При температуре 250°С в расплаве олова шаровая структура встречается примерно в три раза чаще, чем структура плоских решеток (рис. 9.22, а). При более высоких температурах это отношение уменьшается. Дополнительно в структурной модели отмечены плоские решетки с характером правильной решетки (обозначены большими квадратами), которые дают рассеивание по Лауэ, Они служат зародышами и определяют образова- [c.197]

Рис 6 3 Модель структуры сварного шва и схемы зарождения ГТ кристаллизационного (а) и подсолидусного (б, в) тнпа а — поворот кристаллитов под действием усадочных напряжений до заклинивания, что ограничивает залечивание расплавом раскрывающихся трещин, б — ростовые днслока дни у границ, в — зарождение трещины прн межзеренном проскальзывании в месте выхода ростовых дислокаций и в местах залегания карбидов и ннтерметаллидов [c.126]

Для моделирования первого витка спирали задавалась круговая область, реальный диаметр которой оценивался нами от 0,5 до 2,0 мм (при размерах элементов зернистой структуры 0,01 - 0,05 мм). В центр ее помещался неподвижный сформировавшийся цент[ ) В модели рассматривались то.пько наиболее парамагнитные частицы первого типа. Задавалась их концентрация в расплаве пека, с которой случайным образом заполнялась вся круговая область (рис. 3.33, а). [c.189]

Для моделирования структуры аморфных металлов и сплавов предложен также метод, в котором в качестве начального (до процедуры статической релаксации) состояния используется молекулярно-динамическая модель расплава [25, 34, 35]. Преимущество этого способа состоит в том, что химическое упорядочение в аморфных сплавах, обусловленное особенностями межатомного взаимодействия, формируется автоматически уже на этапе построения модели исходной глобулы (равновесного расплава) и в дальнейшем наследуется структурой стеклообразного состояния. Отпадает необходимость постулировать характер химического упорядочения, как это делается в случае секвенционного построения исходной глобулы для сплавов типа металл — металлоид (Будро). [c.15]

Важнейшая особенность метода молекулярной динамической релаксации [24, 25] заключается в том, что модель содержит дополнительный параметр — температуру. Это позволяет выбрать из всех состояний наиболее равновесное для данной температуры. Кроме того, при моделировании этим методом используются периодические граничные условия, что позволяет избежать трудностей, связанных с влиянием на структуру и свойства конечной глобулы поверхностных эффектов, и достичь однородных свойств для всей системы (она по объему бесконечна). Молекулярно-динамические модели расплава могут быть аморфи-зированы путем процедуры резкого ступенчатого молекулярно-динамического охлаждения [34, 35]. Таким способом получаются гораздо более устойчивые системы, чем при использовании обычной двухстадийной техники — построение жесткосферной глобулы и проведение процедуры статической релаксации. Оказалось, что в полученных таким методом моделях практически отсутствуют крупные поры берналовского типа. [c.15]

Отличительными особенностями литья по выплавляемым моделям являются низкие теплопроводность и плотность материалов формы, и высокая начальная температура формы значительно снижает скорость отвода теплоты от залитого металла, что способствует улучшению за-полняемости полости формы малая интенсивность охлаждения расплава приводит к снижению скорости затвердевания отливок, укрупнению кристаллического строения, появлению в массивных узлах и в толстых стенках (толщиной 6. .. 8 мм) усадочных раковин и пористости повышенная температура формы способствует развитию на поверхности контакта отливка - форма физико-химических процессов, приводящих к изменению структуры поверхностного слоя отливки, появлению различных дефектов на ее поверхности. [c.181]

Сплавы в твердом состоянии — это растворы легирующих элементов и примесей в металле-основе, смеси твердых растворов с упрочняющими фазами (гетерогенные структуры), а также эвтектические (или эвтектоидные) смеси. В жидком состоянии частично сохраняется относительное расположение атомов, характерное для твердого тела при нагреве выще температуры плавления нарушается дальний порядок в расположении атомов (т. е. упорядоченное расположение атомов во всем объеме тфисталла), но сохраняется ближний порядою), когда упорядоченность расположения атомов наблюдается лишь в областях с размерами в несколько межатомных расстояний. Так, при плавлении ЩК металлов (А1, N1, Со, Си) их координационное число уменьшается с К = 12 до К = 8—10, т. е. каждый атом теряет несколько соседей. В современных моделях строения жидких металлов в той или иной степени развиваются представления о квазикристаллической структуре жидкости. Экспериментально установлено, что в расплаве железа (при его перегреве на 30—40 °С) сохраняются микрообласти с ОЦК и ГЦК решетками, а в расплаве чугуна — с ГЦК и ромбической (РезС) решетками. [c.302]

Инжекционная обработка расплава порошками. Другая возможность обеспечения самоорганизации структур в расплавах связана с инжекцион-ной обработкой расплава порошками. Эта технология позволила получить высококачественную сталь путем предварительной обработки жидкого чугуна, при которой эффективно удаляется кремний, сера и фосфор из расплава [340]. Для изучения механизма явления и реакций, протекающих при такой обработке, было проведено моделирование процесса (на холодной модели). Расплавом служил метилениодид, продуваемый паровоздушной смесью. Характер внедрения порошка был снят на пленку с помощью видеокамеры. Анализ съемок позволил выделить пять зон в ванне метилениодида (они представлены на рис. 136 вместе со схемой продувки) / — зона внедрения струи II — зона газовых пузырей (несущий газ всплывает в виде пузырей) /// — струйная зона частиц (частицы входят в тесный контакт с жидкостью) IV — эмульсионная зона (шлаковые частицы превращаются в эмульсию) V"— "мертвая" зона. [c.220]

Квазижидкостные модели так или иначе вынуждены принимать ту или иную модель жидкости (расплава). При анализе структуры аморфных твердых тел часто используют модель жидкости по Берналу [452], согласно которой жидкость представляет собой систему сфер со случайной упаковкой. Ограниченность применения этой модели к аморфному состоянию твердых тел связана с тем, что в аморфных сплавах обнаруживается композиционное упорядочение, возможна перестройка атомных конфигураций, а, кроме того, корреляция во взаимном расположении атомов может простираться до пяти атомных диаметров [419]. [c.281]

Конгломератные модели. В соответствии с этой группой моделей жидкость или аморфный сплав рассматривается в виде конгломератной структуры паракристаллы, погруженные в среду со случайной упаковкой атомов [454]. Такой тип структуры представлен на рис. 165. Предполагается, что в металлических расплавах существуют домены или микрозоны с размером 10—100 А, имеющие регул1фную упаковку атомов кроме того, предполагается наличие антикристаллических кластеров, обладающих определенным ближним упорядочением, однако достроить их путем продолжения нельзя. В то же время они могут являться структурным элементом, заполняющим значительную часть объема. [c.282]

В последнее время строение жидких металлов и сплавов описывают с помощью квазиполикристаллической кластерной модели. При этом в термин кластер вкладываются совершенно разные понятия (кластеры как группировки атомов с направленными связями атомов различных элементов, кластеры как комплексы атомов, сохраняющие внутреннюю структуру твердого тела). Автор справедливо предостерегает от чрезмерного увлечения понятием кристалличности при описании металлических расплавов и показывает, что понятие полиморфного перехода неприменимо к жидким металлам и сплавам. [c.5]

Как уже обсуждалось ранее, все указанные выше аномалии пред-плавления, структура расплава, а также наблюдаемые рентгенографически и с помощью эффекта Мёссбауэра отклонения от предсказаний дебаевской модели при низких и высоких температурах легко укладываются в рамки кластерного строения кристалла. Никакая другая модель не в состоянии охватить с единой точки зрения такое большое разнообразие экспериментальных фактов. Согласно этой модели даже при очень низкой температуре в кристалле спонтанно возникают метастабильные группировки атомов, обладающие повышенной локальной устойчивостью и иной симметрией решетки. Такие группировки совершают колебательное движение как целое в течение-достаточно длительного времени жизни, после чего могут рассосаться под действием броуновских толчков окружающих атомов. [c.216]

Эти модели базируются на рассмотрении топологического порядка в твердых аморфных сплавах, такого же, как в расплавах. Действительно, рентгеновские исследования показывают, что аморфное состояние твердых сплавов близко к структуре жидкости. Это означает, что жидкость при T- Tjj и стекло при Т<Т являются изоконфигурационными. Напомним, что термин изоконфигурационный используют применительно к телам с одинаковыми структурами и к процессам, при развитии которых не происходит структурных изменений. При применении этого термина к аморфным сплавам необходимо оговаривать, какие именно элементы структуры остаются неизменными. Кроме того, следует принимать во внимание и тот факт, что изоконфигурационность в аморфных закаленных структурах может нарушаться в результате бездиффу-зионных перестроек [5]. [c.129]

Квазижидкостные модели так или иначе вынуждены принимать ту или иную модель жидкости (расплава). При анализе структуры аморф- [c.129]

В соответствии с этой группой моделей жидкость или аморфный сплав рассматривается в виде конгломерантной структурь( паракристаллы, погруженные в среду со случайной упаковкой атомов [9]. Такой тип структуры представлен на рис. 4.7. Предполагается, что в металлических расплавах существуют домены или микрозоны с размером 10-100 А, имеющие регулярную упаковку атомов кроме того, предполагается [c.130]

Весьма эффективным средством измерения теплового потока являются термоиндикаторные покрытия, изменяющие цвет или прозрачность при определенной, не зависящей от давления температуре ГЗ, 4, 12. В качестве типичного примера для осесимметричных течений на фиг. 16 представлена фотография модели, покрытой термоиндикатором (нерасплавившийся индикатор белого цвета через узкий слой расплавившегося индикатора видна темная модель). Полезны для понимания структуры течений спектры предельных линий тока, получаемые путем размывания потоком точек краски, нанесенных на поверхность модели. Признаком отрыва служит появление огибающей предельных линий тока и изменение направления напряжений трения линия отрыва является линией отекания , линия присоединения — линией растекания . Следует отметить, что этих сведений иногда далеко не достаточно для исчерпывающего понимания трехмерных отрывных течений, как будет видно из дальнейшего, и для достижения этой цели необходимы либо исследование внешней части сжатого слоя, либо расчет. [c.272]

Скорость охлаждения расплава в интервале температур графитообразования (от эвтектической до эвтектоидной температур) является важным фактором, определяющим графитизацию и структуру металлической рлассы. На скорость охлаждения расплава в форме влияет конструкция отливок (наличие толстых и тонких сечений, соотношение площади поверхности и массы), температура металла при заливке в форму, скорость заполнения формы жидким металлом, состав чугуна, теплофизические свойства формы (сырая песчаная, сухая оболочковая, горячая по выплавляемым моделям, относительно холодная металлическая). [c.194]

Расчег влияния элементов на структуру чугуна. Существуют различные теории, объясняющие действие легирующих элементов на свойства чугуна. Здесь излагаются элементарные основы структурно-электронной теории, которая связана с кластерной моделью строения жидкого чугуна, изложенной выше. Жидкий чугун содержит кластеры аустенита, графита и зоны их взаимодействия, в которых периодически образуются и распадаются связи железо-углерод. Различные вводимые в чугун элементы обладают различной растворимостью в этих элементах структуры расплава чугуна или обладают способностью накапливаться в межкластерных зонах. Расположение элементов в структуре расплава можно охарактеризовать по их взаимной растворимости в твердом и жидком состояниях. Растворимость элемента в твердом железе или аустените характеризует также его растворимость в кластерах аустенита в расплаве чугуна. Избыток растворимости в жидком состоянии характеризует способность элемента накапливаться в межкластерной зоне или образовывать собственные кластеры. Растворимость характеризует степень взаимодействия элемента с матрицей, но не характеризует направление этого взаимодействия. [c.421]

При литье по выплавляемым моделям, когда процесс кристаллизации замедлен из-за повышенной температуры формы (100—300 °С), получаются отливки с крупнокристаллической структурой и относительно низкими механическими свойствами. В таких случаях рекомендуется модифицирование расплава введением в него небольшого количества натрия. Для этого используют хлористые и фтористые соли натрия. Сначала расплав рафинируют, а затем модифицируют. Опыт показал, что во время модифицирования двойным (34 % Na l + 66 % NaF) или тройным (62,5 % Na l + 25 % NaF + + 12,5 % K l) модификатором расплав вновь насыщается газами и неметаллическими включениями. Во избежание этого, а также для ускорения и удешевления процесса плавки применяют так называемый универсальный флюс, который одновременно рафинирует и модифицирует расплав. Универсальный флюс растворяет, переводит в прозрачный расплав 1,2—1,6 % (по массе) AlgOg, адсорбирует 6—12 %. A.l,j03 и дегазирует расплав активнее хлористого цинка. Так как заливку разных отливок производят при различных температурах, применяют три состава универсального флюса, приведенные в табл. 7.8. [c.268]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...