Принцип ориентационного соответствия

Рост кристаллов аустенитного шва начинается от оплавленных зерен основного металла, который представляет собой перлитную сталь (0,1—0,3% С). В этот момент в зернах будет структура б-же-леза. На такой подкладке начнется образование зародышей новой фазы — аустенитных зерен металла шва. При этом согласно принципу ориентационного соответствия в зоне сплавления должны появиться совместные зерна с разной кристаллической решеткой. Прн охлаждении в процессе полиморфных превращений совместные зерна со стороны перлитной стали распадаются и тогда в зоне сплав- [c.396]

Кристаллизация аустенитного шва на анизотропной подкладке перлитной стали также должна осуществляться по принципу ориентационного соответствия. В момент кристаллизации околошовная зона сварного соединения наиболее распространенных перлитных сталей с содержанием 0,1- -0,3% С будет иметь согласно диаграмме состояния структуру 6-железа. Кристаллизация аустенита на ферритной подкладке может происходить вследствие разных кристаллических решеток соединяемых металлов лишь при наличии переходных структур. И в этом случае, исходя из принципа ориентационного соответствия, можно ожидать появления в зоне сплавления совместных зерен с разной кристаллической решеткой. В процессе охлаждения при сварке в околошовной зоне произойдут полиморфные превращения сначала с образованием структуры аустенита, а затем феррита. Возникающая при этом кристаллографическая перестройка решетки основного металла в участке совместного зерна зоны сплавления также производится в соответствии с принципом ориентационного соответствия. Поэтому и при охлаждении до комнатной температуры в зоне сплавления можно ожидать наличия совместных зерен основного металла и шва. [c.145]

Согласно принципу ориентационного и размерного соответствия, сформулированному П. Д. Данковым, решетка возникающей фазы ориентируется относительно исходной фазы таким образом, чтобы между расположением атомов в обеих решетках было максимальное сходство и чтобы атомы новой решетки претерпевали минимальные смещения. На рис. 19 приведены схемы [c.42]

В процессе затвердевания первых слоев металла возникает "кристаллизационная" прослойка, которая образуется из расплавленных объемов свариваемых частей, перемешанных турбулентными потоками в ванне. Кристаллизация имеет направленный характер и начинается на оплавленных зернах перлитной и аустенитной стали, играющих роль теплоотводов и плоских зародышей. Их рост осуществляется по принципу ориентационного и размерного соответствия путем единичного или группового оседания атомов жидкости во впадинах кристаллической решетки зародышей, что обеспечивает связь шва с основным металлом. [c.386]

Превращение при отпуске 211 Предел ползучести 393 Принцип размерного и ориентационного соответствия 40 [c.498]

В тесной связи с кристаллизующим действием поверхности находится явление определенной ориентации возникающих зародышей кристаллов. При образовании пленок на поверхности химическое превращение развивается таким образом, чтобы конфигурация атомов исходной твердой базы сохранялась (или почти сохранялась) и в новой твердой фазе. Кристаллическая решетка новой фазы сопрягается с кристаллической решеткой исходной фазы теми кристаллическими плоскостями, параметры которых минимально отличаются друг от друга. При этом- пленки приобретают защитную способность в том случае, когда между металлом и пленкой существует структурное соответствие [24, 25]. Однако при химических реакциях возможны случаи образования промежуточных фаз, вызванные трудностью соблюдения принципа ориентационного и размерного соответствия при непосредственной перестройке решетки исходной фазы сразу в окончательную форму [26]. Между индексами кристаллографических направлений и плоскостей в регулярно соприкасающихся решетках установлена количественная связь, что позволяет производить расчеты кристаллических решеток при образовании защитных пленок и различных фазовых превращениях в металлах и сплавах [27]. Принцип структурного соответствия, т. е. направленная кристаллизация или так называемая эпитаксия [28, 29], при которой структура основного металла воспроизводится в образующейся на нем пленке в результате ориентированного роста кристаллов в системе металл — покрытие, особенно хорошо проявляется для большинства металлов и их окислов, гидроокисей, нитридов, карбидов, оксалатов и других продуктов реакционноспособных систем. В последние годы закономерности эпитаксии были также установлены и для различных фосфатных пленок на черных и цветных металлах (гл. П). [c.12]

При исследовании зоны сплавления разнородных материалов необходимо прежде всего рассмотреть условия ее образования в сварном соединении. Как уже отмечалось, кристаллизация шва в процессе сварки может рассматриваться как кристаллизация на анизотропной подкладке [1, 78, 133], которой являются оплавленные зерна основного металла. Образование зародышей новой фазы (металла шва) и рост их на этой подкладке совершаются по принципу ориентационного и размерного соответствия [143]. В том слу-144 [c.144]

Основываясь на принципе размерного и ориентационного соответствия работы [154], П. В. Гельд считает, что переходной структурой в данном случае может быть твердая моноокись кремния. Если в условиях выбранных температур и давлений моноокись кремния в конденсированном состоянии неустойчива и испаряется, то в этом случае первично возникают переходные молекулярные слои SiO. Двуокись кремния образуется лишь как вторичный продукт взаимодействия. [c.59]

Ориентационные соотношения этого превращения вытекают из принципа минимальных затрат энергии и наименьших перемещений атомов, чему отвечает максимально возможное сохранение числа сильных металлических связей и соответствие симметрии кристаллических структур симметрии электронных орбиталей, перекрытие которых порождает межатомные связи, определяющие энергию решетки. [c.77]

Благодаря наличию такого промежуточного слоя окисные пленки имеют высокую прочность сцепления с металлом. Согласно принципу, сформулированному П. Д. Данковым, при образовании фазовых окисных пленок на металлах должно соблюдаться ориентационное и размерное соответствие, это значит, что химическое превращение на поверхности твердого тела развивается так, что конфигурация атомов исходной твердой фазы сохраняется и в новой твердой фазе. [c.25]

Изменение состава газовой фазы. Ферриты Ме М у Рез-х-у O44.Y, подобно другим фазам переменного состава, содержащим кислород, сохраняют стехиометрию (Ме 0 = 3 4) лишь при определенном парциальном давлении кислорода ро, которое является функцией температуры и величин хну. Любое изменение состава газовой фазы (pQ po стех) приводит к отклонению состава феррита от стехиометрического и значительно увеличивает концентрацию точечных дефектов, в том числе и катионных вакансий. Взаимосвязь между давлением кислорода и дефектностью кристаллической решетки ферритов рассмотрена в гл. П. Из опыта Шмальцрида [202] следует, что при увеличении давления кислорода над стехиометрическим магнетитом коэффициент диффузии железа возрастает в 150 раз. Изменение состава газовой фазы в сторону уменьшения парциального давления кислорода может привести к разрушению шпинельной структуры с образованием высокодефектной вюститной фазы, значительно активизирующей процесс спекания. Картер [203] предложил использовать этот эффект, чтобы получить беспористую магнитную керамику, окисляя немагнитную фазу в шпинель после завершения процессов спекания. Трудно сказать, чем обусловлено активирующее действие вюститной фазы возможно, что оно связано с очень высокой концентрацией катионных вакансий [204] и большой подвижностью ионов в вюстите [205]. Однако не исключено, что образующаяся вюститная фаза активизирует шпинель, искажая ее кристаллическую решетку (этого можно ожидать, исходя из принципа ориентационного соответствия Данкова—Конобеевского [206]). [c.32]

При оценке влияния модификаторов широко используют принцип ориентационного соответствия Данкова близость периодов кристаллических решеток и взаимная пространственная ориентация приводят к минимуму поверхностной энергии. Подтверждением этого принципа служит высокоэффективное влияние нерастворившихся в расплаве чугуна пакетов графита на процесс графитизации во время затвердевания расплава. Таким образом, максимальным зародышеобразующим эффектом обладают нерастворимые приме- [c.361]

Следствием принципа ориентационного соответствия при фазовых превращениях, установленного работами советских ученых (П. Д. Данков, С. Т. Конобеевский, Г. В. Курдюмов, В, И, Архаров и др.), является наблюдаемая в ряде случаев закономерная ориентировка продуктов превращения аустенита при охлаждении стали мартенсита, феррита и цемено ита относительно кристаллической решетки аустенита. [c.216]

Учитывая сложность строения поверхностных пленок, отсутствие строгой стехиометричности их и довольно широкие пределы гомогенности, а также принцип ориентационного и размерного соответствия, предложенный П. Д. Данковым для процессов кристаллизации, можно считать, что правило Пиллинга-Бедвордса дает лишь приближенные результаты. [c.22]

Из изложенного следует, что наличие ориентационной связи между кристаллами материнской и новой фаз при а 7-превращении является закономерностью общего характера. Принцип кристаллогеометрического соответствия при нагреве стали соблюдается всегда независимо от исходной структуры и скорости нагрева. [c.89]

Различный характер структурной перекристаллизации часто объясняют изменением характера образования зародыша 7-фазы. Считается, что при медленном и очень быстром нагревах принцип кристаллогеометрического соответствия соблюдается. При промежуточных же скоростях нагрева реализуется неориентированное зарождение 7-фазы. Таким образом, ориентированное и неориентированное зарождение аусте-нита в работе [ 1] рассматривается как конкурирующие процессы, степень реализации которых обусловливается скоростью нагрева. Изменение характера зарождения аустенита объяснялось в рамках теории размерного соответствия Данкова. Согласно этим представлениям, если энергия деформации Е кристаллической решетки, вызванная возникновением кристаллика новой фазы с отличаюш имся удельным объемом, не превышает работы образования трехмерного зародыша А, этот зародыш оказывается связанным ориентационно и размерно с исходной фазой. Если же Е превышает А, протекает неориентированное фазовое превращение. Поскольку основным фактором, определяющим энергию деформации Е, является степень перенагрева, возрастающая с увеличением скорости нагрева, ускорение нагрева должно способствовать дезориентированному образованию зародышей. [c.90]

На рис. 75 видно, что решетка зародышей, отделенных от исходной фазы когерентной или полукогерентной границей, всегда кристаллографически ориентирована определенным образом по отношению к решетке исходной фазы. Отсюда не следует делать обратного вывода, что две фазы с закономерной взаимной ориентацией их решеток обязательно когерентны. Во-первых, решетка некогерентной фазы может обладать закономерной ориентировкой по отношению к решетке исходной фазы, так как вначале зародыш новой фазы имел полукогерентную границу, затем при росте кристалла межфазная граница стала некогерентной, а ориентировка его сохранилась прежней. Во-вторых, если зародыш с самого начала имеет некогерентную границу, то также возможна закономерная ориентировка его решетки по отношению к решетке исходной фазы. Ориентированное превращение подчиняется общей закономерности, сущность которой была наиболее развернуто сформулирована П. Д. Данковым как принцип ориентационного и размерного соответствия Химическое иревращенне на поверхности твердого тела развивается таким образом, чтобы конфигурация атомов исходной твердой фазы сохранялась (или почти сохранялась) и в новой твердой фазе. Возникающая при указанном процессе кристаллическая решетка новой фазы сопрягается с кристаллической решеткой исходной фазы подобными кристаллическими плоскостями, параметры которых отличаются друг от друга минимально . Причина закономерной ориентации [c.133]

Принцип ориентационного и размерного соответствия или, коротко, структурного соответствия, который также называют принципом Данкова — Конобеевского, наиболее ярко проявляется при образовании когерентной фазы, ню он может определять otpneH-тировку и некогерентного зародыша, так как и в этом случае закономерная ориентировка способна уменьшить энергию некогерентной границы. [c.134]

При затвердевании первых слоев металла возникает кристаллизационная прослойка, которая образуется из расплавленных объемов свариваемых частей, перемешанных турбулентными потоками в ванне. Кристаллизация имеет направленный характер и начинается на оплавленных зернах перлитной и аустенитной сталей, играющих роль теплоотводов и плоских зародышей. Их рост осуществляется по принципу ориентационного и размерного соответствия путем единичного или группового оседания атомов жидкости во впадинах кристаллической решетки зародышей, что обеспечивает связь шва с основным металлом. При этом различна роль легирующих элементов, входящих в состав ванны. Элементы-феррити-заторы (хром, титан, молибден), атомный объем которых больше, чем железа, способствуют росту кристаллитов с ОЦК-решеткой, а аустенитизаторы (углерод, никель, азот, марганец) -с ГЦК-решеткой. Последняя имеет более плотную упаковку и большие размеры, отличается от ОЦК-решетки скоростью и направлением роста. Это приводит к преимущественному оседанию одних атомов и отталкиванию других. В результате избирательного роста перед передними гранями растущих кристаллитов концентрируются в жидком слое инородные атомы, что приводит к останову роста, переохлаждению жидкого слоя, примыкающего к межфазной поверхности, и зарождению кристаллитов с решеткой другого типа. На рис. 13.3 представлена микроструктура зоны сплавления [c.177]

Правило ориентационного соответствия определяет легкость образо-еапия новых структур не только с чисто геометрической стороны, но и с энергетической, т. е. одновременно соответствует принципу наименьшей затраты энергии при образовании новой решетки оксида. Это позволяет наметить пути количественного расчета возможностей ориентированной кристаллизации, исходя из различий параметров и прочности решетки. Сравним затрачиваемую энергию на образование ориентированного и неориентированного кристалла. [c.83]

В соответствии с ориентационным принципом образующийся из р-зерпа комплекс зерен а-фазы кристаллографически упорядочен, причем их ориентация тесно связана с ориентацией исходного зерна р-фазы, что придает этому комплексу свойства единого исходного зерна. Для действительного измельчения зерна необходимо добиться, чтобы при перекристаллизации возникали новые дезориентированные зерна, не связанные кристаллографически с исходной структурой. [c.395]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...