Аллотропические фазы

Аллотропические фазы 104, 110 Анизотропные фазы 108 Антидетонаторы 248 [c.333]

Вторая группа. Если в сплавах при нагреве происходит фазовое превращение (аллотропическое превращение, растворение второй фазы и т. д.), то нагрев выше некоторой критической температуры вызывает изменение в строении сплава. При последующем охлаждении произойдет обратное превращение, Если охлаждение достаточно медленное, то превращение будет полное и фазовый состав будет соответствовать равновесному состоянию. [c.225]

Титановые сплавы. Титан имеет две аллотропические модификации. До 882 С существует (У.-титан с гексагональной атомно-кристаллической решеткой, выше — р-титан с ОЦК-решеткой. Введение легирующих элементов значительно изменяет температуру аллотропического превращения и области а- и р-фаз. [c.186]

Стабилизаторами ск-фазы являются А1, 2п, 8п и Ъх, повышенное содержание которых приводит к образованию однофазных а-сплавов. Стабилизаторами р-фазы являются Сг, Мо, Мп, V, Си, Со и Ре, которые снижают температуры аллотропического превращения вплоть до минусовых и способствуют образованию однофазных р-сплавов. При определенном соотношении а- и р-стабилизаторов получаются смешанные (а + Р)-сплавы. [c.186]

Многие вещества имеют несколько кристаллических фаз или аллотропических модификаций. У таких веществ фазовая диаграмма будет иметь [c.132]

Чистое вещество может находиться в различных агрегатных состояниях (твердом, жидком или газообразном). Кроме того, в твердом (кристаллическом) состоянии вещество может иметь различную кристаллическую структуру, причем различные структурные состояния, называемые аллотропическими модификациями, обладают при одинаковых давлении и температуре различными термодинамическими свойствами. При определенных условиях различные агрегатные состояния чистого вещества и различные его аллотропические модификации могут сосуществовать друг с другом в равновесии, образуя единую термодинамическую систему. Как уже отмечалось, эта система является гетерогенной, причем отдельные ее гомогенные части представляют собой фазы. Система, содержащая две и более фазы, называется многофазной. В настоящей главе будут рассмотрены термодинамические свойства многофазных систем, состоящих из одного чистого вещества. Вначале будут рассмотрены случаи равновесия между двумя фазами. [c.23]

Многие вещества имеют несколько кристаллических фаз или аллотропических модификаций. В кристаллических и аморфных телах наблюдаются, кроме того, фазовые переходы второго рода, а в металлических материалах — переходы проводник—диэлектрик . У таких веществ фазовая диаграмма будет иметь не одну, а несколько тройных точек. В некоторых из этих точек в равновесии будут находиться две кристаллические модификации и жидкая (рис. 3.11) или газообразная фаза (рис. 3.12) или три кристаллические фазы (рис. 3.11). Равновесие газообразной, жидкой и одной из кристаллических фаз возможно только в одной точке, которая является основной тройной точкой. Фазовая диаграмма воды, у которой известны пять кристаллических модификации (///i, +///, ), изображена на рис. 3.14. Обычный лед р-ю мпа представляет собой кристаллическую модификацию ///j, остальные модификации образуются 200 при достаточно больших давлениях. Область [c.215]

Многие вещества имеют несколько кристаллических или аллотропических модификаций или фаз. У таких веществ фазовая диаграмма будет иметь не одну, а несколько тройных точек. В некоторых из этих точек в равновесии будут находиться две кристаллические модификации и жидкая или газообразная фаза или три кристаллические фазы (рис. 4-9). Равновесие газообразной жидкой и одной из кристаллических фаз будет иметь место только при одной точке, которая является основной тройной точкой. [c.127]

Металлический уран в твердом состоянии имеет три аллотропические модификации а-фазу, стабильную при температуре ниже 663° С, р-фазу, стабильную между 663 и 770° С и -у-фазу, существующую от 770° С до температуры плавления 1130° С. Промышленные реакторы работают, когда уран находится в а-фазе,, несмотря на то что его поведение под облучением даже более сложное, чем двуокиси урана. При облучении монокристалла и-урана он претерпевает формоизменение, которое в виде диаграммы изображено на рис. 10.18 [35], а именно, увеличивается в длине в направлении [010], сокращается в направлении [1001 и остается без изменения в направлении [001]. Это явление, называемое радиационным ростом, является результатом накопления вакансий- [c.130]

Некоторые вещества могут, находясь в твердом состоянии, образовывать не одну, а несколько кристаллических модификаций (например, аллотропические модификации льда). Каждая из этих модификаций существует в определенной, характерной для нее области параметров состояния, и при изменении этих параметров переходит в другую модификацию. Каждая из таких модификаций представляет собой фазу переход из одной фазы в другую сопровождается подводом (или отводом) теплоты фазового перехода и соответствующим изменением плотности вещества. Различные фазы в твердом веществе встречаются довольно часто. Примеры существования различных фаз в твердом веществе будут рассмотрены в 6-1. [c.136]

Как уже отмечалось в 5-5, вещество в твердой фазе может существовать в виде различных аллотропических модификаций. Эти модификации отличаются друг от друга своими физическими свойствами (кристаллическая структура, удельный объем, теплоемкость и т. д.). При этом каждая модификация существует лишь в определенной области параметров состояния , и переход из одной области в другую (т. е. от одной модификации к другой) обладает всеми признаками обычного фазового перехода при этом переходе, точно так же как в случае плавления, испарения или сублимации, скачкообразно меняются удельный объем и энтропия (следовательно, существует и теплота перехода), хотя в обеих фазах вещество находится в твердом состоянии. Наклон пограничной кривой, разделяющей в р,Г-диаграмме области существования этих модификаций, определяется обычным уравнением Клапейрона — Клаузиуса (5-107) [c.162]

Равновесное сосуществование более чем трех фаз веществ невозможно, так как тогда для определения двух параметров существовало бы более двух уравнений. Многие вещества имеют несколько кристаллических или аллотропических модификаций или фаз. У таких веществ фазовая диаграмма будет иметь не одну, а несколько тройных точек. Если система состоит из k различных веществ (компонент), находящихся в разных фазах (число фаз я), то условиями равновесия фаз в общем случае, как и для двухфазной среды, будут равенства температур, давлений и химических потенциалов каждого вещества во всех фазах. Число фаз я, равновесно существующих в системе, в этом случае подчинится следующему закону [c.17]

В твердом состоянии (до температуры плавления) плутоний претерпевает пять аллотропических превращений он образует шесть твердых фаз с различной кристаллической структурой (а-, Р-, у, б-, П. е-фазы). Наибольшая устойчивость структуры у е-фазы (472—640 °С), имеющей объемноцентрированную кубическую решетку. Фазы плутония имеют ярко выраженную анизотропию температурного расширения и других физических свойств (теплопроводность, теплоемкость и т. п.). Для 6- и т1-фаз плутония (310—472°С) наблюдаются отрицательные значения температурного коэффициента линейного расширения. [c.156]

Температура превращения перлит—аустенит (П—А) является первой критической точкой (обозначают АС)). При этой температуре, вследствие аллотропического превращения а-Ре у-Ре, образуется более равновесная, чем перлит, фаза аустенита, обладающая меньшим запасом свободной энергии. В ней растворяется весь находившийся в перлите углерод. [c.99]

Аллотропическое превращение а-железа в у-железо в нитевидном кристалле при отсутствии дислокаций происходит с чрезвычайными затруднениями оно требует значительного перегрева и времени и сопровождается сильной деформацией. При этом аллотропическое превращение происходит постепенно и наблюдается перемещение границы а — фазы вдоль нитевидного кристалла. [c.62]

Влияние легирующих элементов на аллотропические формы железа. Все легирующие элементы в отношении их влияния на устойчивость а-фазы (a-Fe) или у Ф зы (у-Ре) можно в основном распределить на две группы. [c.304]

Легирующие элементы по характеру их действия в сплавах титана длятся на три группы алюминий у них повышает температуру аллотропического превращения (а -> Р) и стабилизирует а-фазу ванадий, молибден, марганец и хром, наоборот, снижают температуру аллотропического превращения, в некоторых случаях [c.442]

Основная особенность образования аустенита заключается в том, что из двухфазной смеси феррита (около 0,02 % С) и цементита (6,67 % С) при нагреве образуется одна фаза - аустенит со средним содержанием углерода в стали. Поэтому процесс перестройки решетки а-твердого раствора в решетку 7-фазы усложняется накладывающимися на него процессами диффузии. То, что диффузия играет большую роль при образовании аустенита, не вызывает сомнений. Дискуссия происходит вокруг вопроса о том, что осуществляется раньше аллотропическое превращение и затем диффузионное перераспределение углерода или же сначала перераспределение углерода в а-фазе, а потом перестройка решетки. [c.5]

Легирующие элементы в стали оказывают различное влияние на аллотропические превращения железа и фазовые превращения стали. ( Они могут находиться в стали в твердом растворе, в карбидной фазе или в виде интерметаллидных соединений. [c.79]

Многие металлы испытывают аллотропическое превращение. Аллотропическим или полиморфным превращением называют изменение решетки кристаллического тела. Такое изменение происходит изотермически и характеризуется температурой фазового равновесия (То) двух аллотропических разновидностей. Например, железо при температурах до 910 °С и при 1401-1539 °С образует а-фазу и кристаллизуется в виде кубической объемноцентрированной решетки, а в интервале температур 910-1401 °С образует 7-фазу в виде кубической гранецентрированной решетки. [c.29]

Титан имеет две аллотропические модификации гексагональный а- и кубический объемноцентрированный Р-титан. От абсолютного нуля до 882° С стабильна .-модификация. При более высоких температурах устойчива Р-фаза. [c.100]

Магнитные восприимчивости в областн парамагнетизма были исследованы Вейссом ) и сотрудниками. На рис. 28 (глава I) изображена зависимость 1/ от температуры для железа и никеля. Еслн бы уравнение (143.12) было в точности справедливым, то кривые рис. 28 должны былн быть прямыми на самом деле, они почти прямые. Кроме того, кривая для железа разрывна из-за появления у-фазы. Вейсс и Фукс заметили ), что кривые для кобальта и никеля могут быть хорошо аппроксимированы рядом прямых линий в отдельных областях температур. По этой причине можно было бы притти к заключению, что выше температуры Кюри ферромагнитные материалы обладают несколькими магнитными аллотропическими фазами и что в каждой области температур, в которой данная фаза устойчива, справедлив свой закон Кюри-Вейсса. Более разумным объяснением является предположение, что закон Кюри является грубой аппроксимацией более точного уравнення. Это утверждение получает обоснование в совсем недавних теоретических работах, которые будут изложены ниже. [c.640]

Так как железо, кроме того, что образует с углеродом химическое соедиг.епие РезС, имеет две аллотропические формы а и Y, то в системе существуют следующие фазы [c.166]

Для подавляющего числа фазовых переходов, как сопровождающихся изменением агрегатного состояния, так и связанных с аллотропическими превращениями, фаза, обладающая большей внутренней энергией, имеет и больший удельный объем. Если приписать фазам индексы так, чтобы u2>ui, то окажется, что и V2>Vi. Для небольшого числа веществ при плавл ении и при некоторых аллотропических превращениях эти условия" не соблюдаются и при U2>ui оказывается V2равновесия жидкость — твердое тело). [c.32]

Титан существует в двух аллотропических модификациях. Низкотемпературная модификация (а-титан) образуется при тем пе1ратурах ниже 882,5 °С. Высокотемпературная модификация, образующаяся выше этой температуры, р-титан [Л. 44]. Повышение прочности титановых сплавов достигается легированием его различными элементами. Эти элементы делятся на две группы элементы, стабилизирующие а-фазу, и элементы, стабилизирующие р-фазу. [c.94]

Точки Чернова — точки остановки приращения температуры при непрекра-щающейся подаче тепла к сплаву им соответствуют перекристаллизация в связи с аллотропическим изменением начало и конец перехода из твердой фазы в жидкую изменение магнитных свойств и т. п. [c.262]

Центры кристаллизации новой фазы самопроизвольно зарождаются с заметной скоростью только при определенном значительном переохлаждении, что также связано с объемными изменениями при превращении и с необходимостью совершить работу против упругих сил и работу пластической деформации в момент образования зародыша, даже если он возникает на поверхности образца. Для возможности превращения необходимо выполнение условия ДФ > , где Е — упругая энергия и работа пластической деформации, связанная с образованием зародыша полиморфной модификации (отнесенная к грамм-атому металла) ДФ — разность свободных энергий исходной и образующейся аллотропических модификаций АФ = LATIT (L — скрытая теплота превращения АТ — переохлаждение Г, — температура равновесия фаз). Из этого условия следует, что температура переохлаждения, при которой могут возникать зародыши новой фазы, должна превышать АТ о = ETJL. [c.17]

На рис. 15а — 15к приводятся микрофотографии шлифов плутония и плутониевых сплавов, показывающие микроструктуру а-, р-, у- и 6-фаз. Сравниваются результаты электролитического и катодного травления. Эти результаты покалывают, что после электролитического травления в светлом поле не выявляются границы зерен различных аллотропических модификаций, если только на них не выделились. чначительные количества промежуточных фаз (или примесей) или сильно ие окислилась поверхность, подвергнутая травлению. Однако травление катодной бомбардировкой 193J частично выявляет границы зерен, н они четко различаются в поляризованном свете, если электролитическое травление проведено в строго определенных условиях (см. выше). [c.563]

Некоторые элементы стабилизируют аллотропические модификации редкоземельных металлов. Так, магний и медь стабилизируют высокотемпературные модификации лантана и церия с решеткой объемноцентриро-ванного куба, а торий, уран, плуто1шн и углерод стабилизируют фазу с решеткой гранецентрированного куба. Высказывалось предположение, что вообще элементы с валентностью ниже трех должны стабилизировать фазу с решеткой объемноцентрированного куба, а элементы с валентностью выше трех — кубическую гранецентрированную структуру. В литературе попадаются сообщения и о прочих проявлениях стабилизации модификаций. [c.600]

Титан и сплавы на его основе обладают высокой коррозионной стойкостью (сопротивлением межкристаллитной, щелевой и другим видам коррозии), удельной прочностью. Недостатками титана являются его активное взаимодействие с атмосферными газами, склонность к водородной хрупкости. Азот, углерод, кислород и водород, упрочняя титан, снижают его пластичность, сопротивление коррозии, свариваемость. Титан плохо обрабатывается резанием, удовлетворительно — давлением, сваривается в защитной атмосфере широко распространено вакуумное литье, в частности вакуумнодуговой переплав с расходуемым электродом. Титан имеет две аллотропические модификации низкотемпературную (до 882,5 °С) — а-титан с ГПУ решеткой, высокотемпературную — р-титан с ОЦК решеткой. Легирующие элементы подразделяют в зависимости от их влияния на температуру полиморфного превращения титана (882,5 °С) на две основные группы а-стаби-лизаторы (элементы, расширяющие область существования а-фазы и повышающие температуру превращения — А1, Оа, Ое, Га, С, О, Н) и р-стабилиза-торы (элементы, суживающие а-область и снижающие температуру полиморфного превращения, — V, N6, Та, 2г, Мо, Сг, Мп, Ре, Со, 81, Ag и др.), рис. 8.4. В то же время легирующие элементы (как а-, так и р-стабилизаторы) можно разделить на две основные группы элементы с большой (в пределе — неограниченной) и ограниченной растворимостью в титане. Последние могут образовывать с титаном интерметаллиды, силициды и фазы вне- [c.191]

Цирконий имеет две аллотропические модификации а-фазу с гексагональной плотноупакованной решеткой существующую до температуры превращения 865 °С, и р-фазу с кубической, объемноцентрирован-ной решеткой, существующую выше 865 °С. [c.478]

Как указывалось ранее, в результате полиморфного превращения в а-железе возникает (ячеистая) дислокационная структура. В работе [183] реытгеноструктурно и электронномикроскопически было показано, что в результате повторных аллотропических превращений в моно- и поликристаллах железа возрастает плотность дислокаций и образуется сложная субструктура. Число циклов, необходимое для достижения такого состояния, зависит от исходной дислокационной структуры. В поликристалле субструктура получается более сложной, чем в монокристалле. Еще более сложная субструктура получается, если цнклиро-ванию подвергать не отожженный, а деформированный материал (рис. 91). Это объясняется как более высокой исходной плотностью дислокаций, так и большим числом центров превращения (возможностью зарождения на границах и субграницах). Таким образом, исходная дислокационная структура а-фазы влияет на конечную структуру феррита, несмотря на многократные переходы что свидетельствует о наличии эффекта памяти . [c.212]

Таким образом, при старении малоуглеродистого железа (подобно сплаву А1—-Си) в определенных условиях имеет место метастабильное равновесие зонной структуры. Неоднородный твердый раствор ири зонном распаде надо рассматривать не как подготовительную стадию процесса выделения, а как альтернативу выделению фазы с новой структурой путем образования зародышей [185—188]. Зонный распад в этом случае тормозит выделение фаз, поскольку последние не могут образоваться путем простого развития зонной структуры зл счет упорядочения или аллотропического превращения [186—188]. Обратное раство-реинё зон (возврат) определяется, очевидно, существованием метастабильного равновесия. [c.250]

Результаты исследований сплавов, полученные термическим методом, проверяют, применяя для этой цели правило фаз. Например, существование горизонтального участка на кривой Охлаждения чистого металла при его затвердевании, или аллотропическом нревращении вытекает из правила фаз, потому что вариантность однокомпонентной системы при наличии двух фаз (твердой и жидкой или двух твердых при аллотропическом превращении) равна нулю [c.91]

Если аллотропическое превращение происходит в одном из компонентов твердого раствора, то в твердом растворе может изменяться концентрация за счет постепенного выделения из него новой, а-фазы в области EFGH (фиг. 65, в), подобно тому, как изменяется концентрация жидкого сплава при выделении из него Р-твердого раствора. [c.105]

В отлйчие от частичного превращения при полном превращении исходный твердый раствор совсем не сохраняется, например, подобно тому, как при затвердевании жидкого раствора с образованием эвтектики он полностью распадается на смесь двух твердых фаз. Полное превращение твердого раствора происходит в твердом состоянии, т. е. в кристаллической решетке также строго определенного состава и при определенной температуре. Образующуюся смесь двух фаз в отличие от эвтектики называют эвтектоидом. Эвтек-тоидное превращение связано с переходом одной аллотропической формы в другую. Эвтектоид имеет весьма характерную пластинчатую или зернистую структуру, сходную со структурой эвтектики (см. фиг. 54, а и б). Очень большое практическое значение имеет полное превращение твердого раствора в сплавах железа с углеродом. Из твердого раствора углерода в у-железе образуется эвтектоид, представляющий смесь двух твердых фаз нового твердого раствора углерода в а-ж езе и химического соединения Fe . [c.105]

Стандартный равновесный потенциал олова равен —0,136 В. Стационарный потенциал в растворе 0,5N Na l равен —0,25 В. ПДК в воде — 0,112мг/л. Олово — серебристо-белый металл, медленно тускнеющий на воздухе. Оно может существовать в двух модификациях. Обычная металлическая модификация с плотностью 7,31 ф-фаза) носит название белое олово . Более легкая металлоидная форма (о -фаза) с плотностью 5,75 носит название серое олово . Белое олово устойчиво при температуре выше +13 ° С, серое олово — при температуре ниже +13 °С. Максимальная скорость перехода белого олова в серое олово устанавливается при —48 °С. Аллотропическое превращение белого олова в серое олово аналогично по внешнему проявлению коррозионному разрушению. Начавшееся превращение ускоряет процесс перехода. Это явление получило название оловянной чумы. Введение в олово 0,5 % Bi или Sb исключает подобное явление. [c.211]

О природе ст-фазы имеются различные мнения. По данным [18], ст-фаза является интерметаллическим соединением железа с хромом типа Fe r, способным растворяться в а-твердом растворе. По данным других исследователей [19—21 ], ст-фаза представляет собой аллотропическую модификацию насыщенного феррита, которая образуется только в системах, когда один из легирующих элементов имеет способность к превращению я второй яв- [c.19]

Цирконий, как и титан, образует две аллотропические модификации, а-цир-коний кристаллизуется с образованием гексагональной решетки, а высокотемпературная Р-фаза имеет кубическую объемноцентрироваиную решетку. Температура превращения равна 862° С. Водород, марганец, железо, никель, хром, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий, тантал, титан, торий и уран снижают температуру превращения. Они являются Р-стабилизаторами. Углерод и кремний ие влияют иа температуру превращения, а-стабилизаторами, повышающими температуру превращения, являются кислород, азот, алюминий, олово и гафний. [c.104]

Титан имеет две аллотропические модификации a-Ti (г. п. у.) и p-Ti (о. ц. к.). Для чистого титана температура полиморфного превращения а р составляет 882 °С. На температуру полиморфного превращения и структуру сплавов большое влияние оказывают примеси и легирующие элементы. К группе а-стаби-лизаторов относятся А1, Ga, La, О, С, N, Zr, Hf. Обычно а-стабилизаторы подразделяются на две подгруппы образующие твердые растворы замещения и растворы внедрения. Типичные равновесные диаграммы состояния системы Ti — а-стабилизатор приведены на рис. 4.1. Все -стабилизаторы обладают ограниченной растворимостью в обеих модификациях титана, что является причиной перетектоидного превращения р-твердого раствора с образованием либо упорядоченных фаз, либо оксидных и карбонатных соединений. [c.182]

Железо—марганец. Марганец—раскислитель и десульфуратор. Для этой цели его вводят практически в любую сталь в количестве до 0,8% (гфи большем количестве марганец уже является легирующим элементом). Марганец имеет аллотропические модификации Мпа., Mng, Мп и Mng, причем Мп неограниченно растворим в Fe (рис. 12). В обычных сталях марганец полностью растворим в обеих фазах — феррите и аустените. При содержании марганца в пределах 12—25% возможно образование гексагональной е-фазы. В интервале 12—16% Мп (рис. 13, а) имеет место превращение у -> е а (в — фаза неустойчива и превращается в а-фазу). Максимальное количество е-фазы образуется при 17% Мп (рис. 13, б). [c.33]

Напряжения, возникающие, из-за изменения объема и размеров являются в основном следствием различных удельных объемов фаз, образующихся в процессе аллотропических превращений. Наименьшую удельную массу имеет аустенит, наибольшую — мартенсит. Поэтому мартенситное превращение сопровождается увеличением объема. Влияние образования фаз с различными объемами проявля ется в тех частях рабочей детали, в которых образуется мартенсит, т. е. в поверхностном слое низкопрокаливающихся сталей и по всему поперечному сечению высокопрокаливающихся сталей. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...