Фазовый неравновесный

Таким образом, в процессе гомогенизационного отжига электролитических сплавов устраняется фазовая неравновесность. вызванная присутствием в твердом растворе неравновесных интерметаллических фаз. но не устраняется концентрационная вследствие тенденции неидеальных твердых растворов к формированию К-состояния. [c.74]

Изменения свойств стали при закалке являются результатом образования неравновесных структур мартенсита, тростита, сорбита. Закалка основана на фазовых превращениях при нагреве и охлаждении. Быстрое охлаждение стали при закалке предотвращает превращение аустенита в перлит, вследствие чего и образуется одна из промежуточных структур распада аустенита мартенсит, тростит или сорбит. Применяя различные охладители при закалке, можно подобрать определенную скорость охлаждения, необходимую для получения требуемых структуры и свойств. [c.118]

Второе слагаемое в правой части (1.3.23) — работа сдвиговых сил, вошедших в тензор а последнее — переход во внутреннюю энергию (в тепло) кинетической энергии из-за неравновесного обмена импульсом при фазовых превращениях, происходящих при неравных скоростях фаз (см. пояснения после (1.3.6)). [c.37]

Когда распад твердого раствора завершается, в том числе и при старении, и состав исходного твердого раствора приближается к равновесному, структура сплава остается нестабильной. Это обусловлено тем, что фазовые выделения из-за разных локальных условий роста имеют различные размеры и форму, не соответствующие минимуму свободной энергии. Поэтому выделения склонны к коагуляции (укрупнению) и сфероидизации (превращению неравновесных пластинчатых и игольчатых выделений в равновесную форму, близкую к сферической). [c.500]

При нагреве до Гтах ниже неравновесной Ас фазовые и структурные превращения происходят в том случае, если сталь перед сваркой находилась в метастабильном состоянии для этого диапазона температур. Метастабильны исходные состояния стали после холодной пластической деформации, закалки и низкого отпуска, закалки и старения. В холоднодеформированной стали развиваются процессы возврата и рекристаллизации обработки. Последний процесс приводит к разупрочнению соответствующей зоны сварного соединения. В низкоуглеродистой стали при нагреве свыше 470 К возможно деформационное старение, приводящее к снижению пластичности стали. В закаленных и низко-отпущенных сталях происходят процессы высокого отпуска, в результате чего сталь в этой зоне разупрочняется. В мартенсит-но-стареющих сталях при T zk выше их температур старения протекает процесс перестаривания, заключающийся в коагуляции интерметаллидов и приводящий к разупрочнению соответствующей зоны соединения. [c.517]

Принципиальная возможность термодинамического описания неравновесных состояний играет важную роль при выводе условий равновесия (см. И), при обосновании и использовании методов расчета равновесий (см. 22). Однако практически количественные характеристики неравновесных состояний применяют лишь в системах гомогенных или состоящих из гомогенных частей при неравновесном химическом иля фазовом составе. [c.37]

В учебном пособии материал размещен по главам таким образом, чтобы читатель постепенно знакомился с новыми научными направлениями с последующим переходом к осмыслению открывающихся возможностей познания сложного путем анализа поведения системы в критических точках (в точках неравновесных фазовых переходов). [c.5]

Равновесные и неравновесные фазовые переходы. Бифуркационные диаграммы [c.35]

В синергетике рассматривают неравновесные фазовые переходы, которые связывают с потерей устойчивости менее организованного (или неупорядоченного) состояния с переходам в более упорядоченное состояние, т.е. с критическим состоянием системы в точках бифуркаций. Понятие бифуркаций -это математический образ "перехода количественных изменений в качественные" [21]. [c.36]

Однако, как уже отмечалось, для описания явлений в критических точках наиболее адекватным являются феномены, связанные с фазовыми переходами равновесными, неравновесными (диссипативными), геометрическими (перколяционными). Известно, что переход в сверхпроводящее состояние, превращение гелия I в сверхтекучий гелий II, возникновение из парамагнитного [c.36]

Представленная на рисунке 1.9 бифуркационная диаграмма является универсальной, так как применима ко всем процессам, испытывающим удвоение периода. В этом случае эволюция системы с дискретными временными интервалами, отвечающих неравновесным фазовым переходам описывается уравнением (1.24). Оно отражает общую закономерность характерную для эволюции систем с обратной связью. [c.71]

В соотношении (2.25) является своего рода параметром порядка, контролирующим неравновесный фазовый переход при достижении предельной поперечной деформации кластера вплоть до которой еще возможно со- [c.103]

Другим объективным подтверждением универсальности закона самоподобного изменения параметров в точках неустойчивости физико-химических систем (в точках неравновесных фазовых переходов) является наличие спектра [c.190]

Переход из одного уровня энергии активации к другому есть неравновесный фазовый (кинетический) переход, включающий переходы термодинамическая -> динамическая термодинамическая самоорганизация структур. Это позволяет использовать подходы синергетики для описания кинетики различных физико-химических процессов с единых позиций. [c.191]

Высокий отпуск ( низкий отжиг- ). После горячей механической обработки сталь чаще имеет мелкое зерно и удовлетворительную микроструктуру, поэтому не требуется фазовой перекристаллизации (отжига). Но вследствие ускоренного охлаждения после прокатки или другой горячей обработки легированные стали имеют неравновесную структуру сорбит, троостит, бейпит или мартенсит и, как следствие этого, высокую твердость. Для снижения твердости на металлургических заводах сортовой прокат нодвергакгг высокому отпуску при 650—680°С (несколько ниже точки Л,). При нагреве до указанных температур происходят процессы распада маргеисита и (или) бейнита, коагуляция карбидов в троостите и в итоге снижается твердость. Углеродистые стали подвергают высокому отпуску в тех случаях, когда они предназначаются для обработки ре , апием, холодной высадки или волочения. После высокотемпературного отпуска доэвтектоидная сталь лучше обрабатывается резанием, чем после полного отжига, когда структура — обособленные участки феррита и перлита. Структурно свободный феррит налипает на кромку инструмента, ухудшает качество поверхности изделия, снижает теплоотдачу, и поэтому снижает скорость резания и стойкость п г-струмента. Для высоколегированных сталей, у которых практически не отмечается перлитного превращения (см. рис. 118, в), высокий отпуск является единственной термической обработкой, позволяющей понизить их твердость. [c.198]

Термическая обработка характеризуется температурой нагрева /maxi временем выдержки т, скоростями нагрева и охлаждения uojij,. Термическая обработка основана на превращениях, происходящих в стали в твердом состоянии при изменении температуры (при нагревании и охлаждении), т. е. на фазовых превращениях при неравновесных условиях. [c.89]

Современное состояние механики многофазных сред характеризуется интенсивным развитием теоретических и экспериментальных исследований. Разработаны и математически описаны некоторые идеализированные модели движения таких сред. Возможные модели и соответственно совокупности описывающих зти модели уравнений довольно многочисленны. Очевидно, решения разных задач должны основываться на существенно различных допущениях и упрощающих предпосылках. Следовательно, оправданы стремления создать и математически описать модель, которая для определенного круга задач дает наилучшие результаты в ограниченных пределах при.менения. В рамках каждой модели наиболее простыми оказываются решения квази-одно.мерных задач. Следует отметить, что наиболее законченный ВР1Д и.меет и соответствующий раздел механики гомогенных сред (одномерное движение жидкости и газа). Естественно, что и в книге oy в одномерной трактовке представлены наиболее законченные решения. Вместе с тем широко развернуты теоретические исследования, имеющие целью получить наиболее общие уравнения, описывающие движение многофазной (многокомпонентной) среды полидисперсной структуры при наличии теплообмена, фазовых переходов, с учетом метастабильности и неравновесности процесса. Такие уравнения получены и для некоторых частных случаев решены. [c.5]

Особенность фазовых и структурных превращений при сварке по сравнению с термической обработкой заключается в том, что они протекают в неравновесных условиях сварочного термодеформационного цикла (СТДЦ), т. е. в условиях быстрого нагрева и охлаждения и одновременного развития сварочных деформаций и напряжений. Характер превращений зависит от состава сплава, максимальных температур нагрева, а их завершенность— от скоростных и деформационных параметров сварочного цикла. [c.491]

На участке полной перекристаллизации (рис. 13.17,/б) в металле проходят процессы аустенитизации, роста зерна и перераспределения легирующих элементов и примесей. Аустенитиза-ция — переход Fe,. Fe . Этот переход для доэвтектоидных сталей происходит в интервале температур, причем в условиях неравновесного сварочного нагрева с большими скоростями он начинается и заканчивается при температурах более высоких, чем равновесные Ad и При нагреве до температур начала аустенитизации сталь получает структуру феррито-перлито-карбидной смеси. Переход в аустенитное состояние представляет собой фазовое превращение диффузионного типа. Превращение начинается на участках перлита. Зародыши аустенита образуются на межфазных поверхностях феррит—цементит. Поскольку на каждом участке перлита возникает несколько зародышей аустенита, превращение Fea-> Fe приводит к измельчению зерна. При росте зародышей зерен аустенита вместе с перестройкой ОЦК решетки в ГЦК решетку возникает новая кристаллографическая ориентация последней. В результате исчезают границы бывших аусте-нитных зерен и образуются новые границы при стыковке растущих зерен. После завершения этого процесса образуются так называемые начальные зерна аустенита. Чем дисперснее исходная структура стали, т. е. чем больше межфазная поверхность, на которой образуются зародыши зерен аустенита, тем меньше размер начального аустенитного зерна. [c.512]

Особого внимания заслуживает возможность квазистатиче-ского перехода от неравновесного состояния к равновесному на одно равновесное состояиие системы приходится бесчисленное множество возможных неравновесных, поэтому вместо прямого экспериментального изучения релаксационного процесса значительно эффективнее определять экспериментально немногие термодинамические свойства равновесной системы и функции квазистатических процессов, а большое число функций неравновесных состояний и нестатических процессов рассчитывать теоретически, используя указанную возможность. На рис. 2 схематически показана так называемая (Р, Г)-диаграмма фазовых состояний одно1Компонентной системы, например воды. Кривые на такой диаграмме указывают условия (давление и температуру), при которых в равновесии между собой находятся попарно кристаллическая А , жидкая и газообразная [c.73]

Рассмотрены обладающие свойством универсальности принципы макротермодинамики, синергетики и фрактальной физики. На базе этих принципов развита междисциплинарная методология анализа механического поведения материалов в критических точках, позволившая установить универсальные связи параметров, контролирующих эти точки, с фрактальной размерностью структуры среды вблизи неравновесных фазовых переходов. [c.2]

Ю.Л. Климонтович [ 18] доказал S - теорему и показал, что принцип минимума производства энтропии справедлив и в нелинейной области. Теорема позволяет оценить относительную степень упорядоченности неравновесного состояния системы и предсказать направление, в котором под влиянием внешнего воздействия изменяется термодинамический процесс, протекающий в открытой системе. В соответствии с S - теоремой принцип минимума производства энтропии утверждает, что при критических фазовых переходах через пороговые значения управляющих параметров происходит скачкообразное уменьшение энтропии (оно нормировано на постоянное значение средней кинетической энергии). [c.28]

Основным аппаратом, который используется при исследовании нелинейных сред, является уравнением с часчными производными. В общем случае они описывают поведение системы с бесконечным числом степеней свободы. Однако, в нелинейной среде вблизи неравновесных фазовых переходов происходиг конкуренция быстрых и медленных мод. Медленные подчиняют быстрые. Так что н таких системах параметрами порядка являются моды с наибольшими характерными временами (бысфые моды). [c.35]

Существует тесная связь между равновесными и неравновесными фазовыми переходами. Общим свойством фазовых переходов различных типов является их развитие в критических точках. Вблизи критических точек появляется область универсальности. Специфика критических точек заключается в том, что в этих точках небольшие возмугцения вызывают гигантский отклик системы, приводящий к качественным изменениям свойств среды. Явление внезапного, скачкообразного изменения состояния системы при плавно изменяющемся внешнем воздействии названо катастрофой, а теория, изучающая эти явления, теорией катастроф [21]. Теория катастроф не анализирует механизм явления. Но вместе с тем, она нашла широкое использование для исследования потери устойчивости упругих систем и для решения других задач в различных науках. [c.36]

Рисунок 1.7 - Фазовые переходы и трикритическая точка [23] Равновесные и неравновесные фазовые переходы имеют сходства и раз-

Синергетика оперирует с неравновесными фазовыми переходами, сходными с переходами I и II рода, но имеющие кинетическую природу. Они описываются с помощью бифуркационных диаграмм, связывающих в простейшем случае переменную m с управляюпщм параметром А,. Проиллюстрируем бифуркационную диаграмму, связанную с неравновесным фазовым переходом II рода на следующем примере. Рассмотрим прямоугольный стержень (рисунок 1.8), на который сверху действует нагрузка Р, контролирующая гюведение системы и поэтому является управляюгцим параметром. При увеличении нагрузки стержень сжимается, но его ось остается прямой до тех пор, пока не достигнет-ся критическая нагрузка Р =, при которой стержень потеряет устойчивость и [c.39]

Наряду с фазовыми кинетическими переходами II рода во многих физических и биологических системах реализуются неравновесные фазовые переходы I рода. Простейшая бифуркационная диаграмма для фазового перехода такого типа представлена на рисунке 1.9, б. Бифуркационные диаграммы для неравновесных фазовых переходов I рода характеризуются существованием ветви решения, которое претерпевает бифуркацию в критической области и является частью петли гистерезиса (см. рисунок 1.9, б). Когда внешний параметр X достигает значения Х = Х , в системе возникает подкритическая бифуркуа- [c.41]

В. Хорстехемке и Р. Лефер [26] распространили понятие фазового перехода на новый класс неравновесных явлений перехода, связанными со случайными свойствами среды. Этот тип переходов авторы [26] назвали неравновесными фа ювыми переходами, индуцированными шумами. Этим на 5ванием подчеркнут тот факт, что новый класс явлений перехода тесно связан с классическими равновесными фазовыми переходами и с неравновесными переходами, характерными для синергетических систем. При анализе неравновесных фазовых переходов, индуцированных случайными свойствами среды (внешний шум), придается важная роль флуктуациям свойств среды, которые в точках неустойчивости системы перестают быть шумом и приводят к глобальным изменениям в системе. [c.43]

Процесс разрушения, как показано в [10], является неравновесным фазовым переходом. Поэтому можно считать, что процесс самоорганизации диссипативных структур носит циклический характер, подчиняющийся закономерности удвоения периода, а система в виде деформируемого твердого тела является сис емой с обратной связью. Это означает, что циклический характер процесса разрушения, связанный с неравновесными фазовыми переходами в точках бифуркации, самовоспроизводится. При переходах устойчивость-пеустойчивость-устойчивость значение предыдущей итерации является начальным значением для следующей. [c.72]

Проведенный а 1ализ позволяет трактовать температуру to,5, как температуру, при которой разрушение связано с образованием хрупких трещин. Координаты точки бифуруации 1 ,"—75 °С и D 1,67 отвечают неравновесному фазовому переходу от вязкого к квазихрупкому разрушению. [c.108]

Из приведенных в предыдущем разделе данных следует, что золотая пропорция является универсальным критерием устойчивости структуры, ее гармонии и красоты, как в живой так и в неживой природе. В чем же секрет ее универсальности Ответ дает синергетика, являющаяся теорией самоорганизующихся структур. В первой главе были рассмотрены основные принципы синергетики, представления о термодинамической и динамической самоорганизации структур, а также проанализирована роль параметра порядка в процессах самоорганизации. Параметр порядка контролирует переходы термодинамическая - динамическая - термодинамическая самоорганизация. Эти переходы являются неравновесными фазовыми переходами, в процессе которых самоорганизуются новые устойчивые сфуктуры, что контролируется золотой пропорцией, являющейся кодом устойчивости структуры, генетически заложено природой. [c.170]

Волновой характер изменения атомного объема от порядкового номера элемента (числа электронов) позволяет дать трактовку таблицы Менделеева с позиции синергетики, придав переходам от одног о периода к другому смысл неравновесных фазовых переходов, отвечающих отмеченной выше последовательности пороговых порядковых номеров 2 —> 10 —> 18... На этой основе отношение предыдущего номера N к последующему N j можно представить [c.179]

Все расчетные данные сведены в таблицу 3.16. При расчете в качестве исходных экспериментальных данных были приняты параметры, характеризующие цикл III. Проведенный расчет пороговых значений содержания хрома в карбиде позволил определить время жизни карбидной фазы в изученной стали различной формы при температуре отггуска 550 С (длительность цикла перестройки структуры), а экспериментальные данные по изменению формы карбидной фазы с ростом длительности отпуска - тип диссипативных структур, самоорганизующихся при неравновесных фазовых переходах ТС—>ДС- ТС. [c.210]

Уже признано, что расплавы являются кластеризированной средой и что для описания поведения такой среды при нагрузке требуется использование термодинамики открытых систем. Это связано с тем, что в рамках термодинамики Д. Гиббса нельзя описывать возникновение и устойчивость атомных кластеров ввиду их малых размеров. В этом случае необходимо использование принципов макродинамики и синергетики, описывающих поведение систем далеких от равновесия, в точках неустойчивости системы, связанных с неравновесными фазовыми переходами. [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...