Ликвация твердого раствора

Все литые металлы и сплавы, не подвергнутые обработке, обнаруживают литую структуру, известную еще под названием закристаллизованная или первичная структура . Зерно закристаллизованной структуры, особенно у сплавов с образованием твердого раствора, выявляется в иных условиях травления, чем зерен-ные структуры сплавов, подвергнутых обработке. Однако в первичной структуре также могут быть выявлены границы и поверхность зерен, фигуры травления. В литых сплавах выявляют дендритную структуру, типичную для твердого раствора. Зерна по составу не однородны, при кристаллизации центральная зона (начало кристаллизации) имеет иной состав, чем внешняя часть (конец кристаллизации). Это явление называют ликвацией твердого раствора. Изменение концентрации происходит постепенно. Химическая неоднородность кристалла зависит от диффузионной способности взаимодействующих легирующих элементов. У многокомпонентных сплавов неоднородность твердого раствора определяется примесными и легирующими элементами, имеющими самые низкие коэффициенты диффузии, например фосфор в технических железных сплавах. Инертность фосфора настолько велика, что несмотря на у а-превращение и на дополнительный выравнивающий отжиг (диффузионный отжиг), первичная структура (дендриты [c.29]

Часто однофазно затвердевшие оловянистые бронзы вследствие сильного замедления равновесия обнаруживают ликвацию твердого раствора. При этом по краям богатого оловом закристаллизовавшегося в последнюю очередь жидкого металла (остаточного расплава) выделяется (а -]- Р)-эвтектоид. Все до сих пор указанные реактивы для травления меди, латуни и а-бронзы можно использовать для травления богатых оловом бронзовых сплавов, причем б-фаза в значительной степени химически устойчива. [c.203]

Ликвация твердого раствора 29, 105, 233, 289 [c.335]

Раствор тиосульфата натрия (III) особенно советуют применять для травления а-литой бронзы, выявления ликвации твердого раствора и различия в ориентации зерен. Дендриты в этом случае, так же как после теплового травления, окрашиваются различно. Раствор (II) служит для травления гомогенизированной, деформированной в горячем состоянии а-бронзы (катаной бронзы). Продолжительность процесса в обоих растворах равна 6—8 мип. [c.247]

Разбирая процесс кристаллизации твердого раствора по диаграмме, приведенной на рис. 96, мы видели, что состав твердого раствора и жидкости изменяется непрерывно. Ранее выделившиеся кристаллы более богаты тугоплавким компонентом, чем образовавшиеся позднее при меньшей температуре. Твердая фаза в процессе равновесной кристаллизации должна быть все время однородной, поэтому предполагается, что процесс выравнивания состава твердой фазы (путем диффузии) не будет отставать от процесса кристаллизации. Однако обычно при кристаллизации твердых растворов первые кристаллы имеют более высокую концентрацию тугоплавкого компонента, чем последующие. Вследствие этого ось первого порядка дендрита содержит больше тугоплавкого компонента, чем ось второго порядка, и т. д. Междендритные пространства, кристаллизовавшиеся последними, содержат наибольшее количество легкоплавкого компонента, и поэтому они самые легкоплавкие. Описанное явление носит название дендритной ликвации. Состояние дендритной ликвации является неравновесным, неоднородный раствор имеет более высокий уровень свободной энергии, чем однородный. При длительном нагреве сплава дендритная ликвация может быть в большей или меньшей степени устранена диффузией, которая выравнивает концентрацию во всех кристаллах. [c.138]

При образовании твердых растворов наблюдается явление ликвации, заключающееся в неоднородном распределении по объему сплава металлов и неметаллических элементов. На рис. 4.5,в показана ликвационная неоднородность состава твердого раствора В1—5Ь по сравнению с однородным твердым раствором (рис. 4.5,6) и чистыми В1 (рис. 4.5,а) и 8Ь (рис. 4.5,г). [c.40]

Различают дендритную (неоднородность по объему кристалла-дендрита) и зональную (неоднородность по сечению отливки) ликвации. Дендритная ликвация обусловлена тем, что в период затвердевания выделяющиеся кристаллы твердого раствора имеют различный химический состав. Выравнивание состава происходит в результате диффузии. При медленном охлаждении процесс диффузии успевает [c.40]

Для оценки результатов глубокого травления необходимо знать, как влияют отдельные травители на внешний вид выявляемой структуры. Различимые глазом дефекты такие, как грубые трещины, усадочные раковины, газовые пузыри, закаты и неметаллические включения, если они встречаются в большом количестве, не требуют дополнительной оценки. Если в результате глубокого травления получается гладкая однородная поверхность, это указывает на бездефектную структуру причиной пористости могут быть усадочные раковины, реже — химическая неоднородность (ликвация элементов в твердом растворе, легко растворимые неметаллические включения). При этом действие травителя необходимо учитывать, так как травимость включений в одном и том же образце разными реактивами различна. Сегрегации также травятся различными травителями по-разному и могут быть причиной кажущейся пористости. Поэтому часто исследуют одинаковые образцы в отожженном и закаленном состояниях, при этом картина кажущейся пористости, обусловленная включениями, несмотря на термообработку, остается одинаковой. [c.42]

Тиосульфат натрия (III) выявляет марганцовистый аустенит примерно за 20 с с большей глубиной травления, чем тиосульфат натрия (II). Границы зерен отчетливо видны поверхности марганцовистого аустенита различаются окраской, причем мол<но обнаружить также различия в концентрации (ликвацию в твердом растворе фосфор—железо—марганец) (рис. IV, на цветной вклейке). [c.112]

Раствор тиосульфата натрия (III) особенно советуют применять для травления -литой бронзы, выявления ликвации твердого [c.202]

Введение в свинцовистые бронзы от 0.5 до 2.0 /о никеля является радикальным средством для улучшения их антифрикционных свойств за счет упрочнения их твердого раствора и предотвращения ликвации свинца. [c.310]

Неодинаковость концентрации твердого раствора (ликвация металлического сплава). Участки сплава, обогащенные более положительным компонентом, будут, как правило, катодами [c.567]

Дендритная (внутрикристаллитная) ликвация. В результате неравновесной кристаллизации химический состав образующихся кристаллов а-твердого раствора по сечению оказывается переменным. [c.55]

Дендритная ликвация может быть ослаблена продолжительным нагревом затвердевшего сплава при температурах, обеспечивающих достаточную скорость диффузии (несколько ниже солидуса). После такого нагрева, называемого диффузионным отжигом., или гомогенизацией, дендритная структура литого сплава уже не выявляется и сплав состоит из однородных кристаллов твердого раствора (рис. 38, б). [c.56]

Ликвация по плотности. При кристаллизации сплавов по диаграмме состояния, типа приведенной на рис. 40, нередко можно наблюдать явление, называемое ликвацией по плотности. Например, в сплавах РЬ—ЗЬ выделяющиеся в процессе кристаллизации кристаллы а (твердого раствора ЗЬ в РЬ) или р (твердого раствора РЬ в ЗЬ) различаются по плотности от остающейся жидкой части сплава и вследствие этого либо всплывают кристаллы р и соответственно оседают на дно кристаллы а, либо наоборот. Поэтому в медленно охлажденном доэвтектическом сплаве указанной системы в результате ликвации верхняя часть слитка обогащается сурьмой и состоит только из эвтектики, а нижняя содержит много избыточных кристаллов а и небольшое количество эвтектики (рис. 41). [c.61]

Субструктуру протравливают погружением с помощью реактива 30 (гл. XIII). Холоднодеформированные сплавы травят погружением или протиранием, используя растворы 31а и 316. Ликвацию твердого раствора в литых сплавах выявляют с помощью травления погружением в реактив 7 (гл. XIV). [c.198]

Травитель 18 [5,5 мл HNO3 100 мл спирта]. Масон и Форгенг [9 ] рекомендуют этот способ травления для выявления ликвации твердого раствора олово—висмут так же, как травление Обер-хоффера применяют для выявления ликвации фосфора в сплавах железа. [c.233]

Травитель 21 [0,7 мл Н3РО4 100 мл спирта]. Этот реактив предлагают для определения ликвации твердого раствора. Поверхность шлифа погружают в реактив и выдерживают до потемнения, после этого промывают спиртом и высушивают. [c.289]

Оловянносвинцовосурьмянистый подшипниковый сплав в качестве мягкой основы имеет твердый раствор на базе свинца, а твердыми включениями служат соединения SnSb. Перечисленные сплавы содержат, как правило, добавку меди, которая, с одной стороны, уменьшает ликвацию по плотности, а с другой — образует соединение uaSn. выполняющее роль твердых включений. [c.622]

Мягкая основа сплава а-твердый раствор сурьмы в олове (рис. 176), а твердые кристаллы — Р-фаза эта фаза представляет собой твердый раствор на основе химического соединения SnSb. Сурьма и олово различаются по плотности, поэтому сплавы этих металлов способны к значительной ликвации. Для предупреждения этого дефекта в баббиты вводят медь. Она образует с сурьмой химическое соединение ugSn. Это соединение имеет более высокую температуру плавления и кристаллизуется первым, образуя разветвленные дендриты, которые препятствуют ликвации кубических кристаллов р (SnSb). Кроме того, кристаллы [c.356]

На фиг. 38 приведена микроструктура баббита Б16. В основной пластичной массе, состоящей из эвтектики РЬ и твердого раствора Sn(Sb), равномерно расположены кубические кристаллы химического соединения SbSn и иглообразные кристаллы uaSn. Последние уменьшают ликвацию сплава. [c.335]

Сера является столь же трудно обнаруживаемым примесным элементом стали, как и фосфор. Так как растворимость серы в а-железе очень мала, сера уже при очень незначительном ее содержании в стали связывается в сульфид и проявляется в структуре в виде второй фазы (химического соединения). Этим ликвация серы отличается от ликвации фосфора. В твердом растворе содержание серы очень незначительно и ликвация не установлена в то время как в стали наблюдается макро- и микроликвация фосфора. [c.64]

Травитель 46а [2 г пикриновой кислоты 25 г NaOH 75 мл НаО]. Травитель 466 [2 г пикриновой кислоты 25 г КОН 75 мл НаО]. Травитель 46в [10 мл HNO3 10 мл HF 60 мл Н2О]. При рассмотрении макротравления уже была рассмотрена пригодность некоторых реактивов для микротравления. Кипящие растворы 46а и 466 придают окраску образцам соответственно в течение 3 и 10 мин. Реактив 46в окрашивает коррозионностойкий кремнистый сплав в литом состоянии с содержанием, % С 0,59 Si 14,5 Мп 0,24 Р 0,065. При этом удается выявить ликвацию кремния. Реактивы для микротравления позволяют выявлять ликвацию внутри твердого раствора и строение эвтектики. Особенно отчетливо, по данным Кербера, микроструктура ликвации выявляется травителями 46а и 466. Окраска указывает на увеличивающуюся от внутренних слоев к поверхности химическую стойкость твердого раствора. Путем циклического травления погружением в реактивы 46а и 46в, по данным Хурста и Релея [35], можно внутри металлической матрицы выявить границы вторичных зерен, которые ранее Васмуч [36] обнаружил только при электролитическом травлении. [c.121]

Травитель 86 [травители 39—48 (гл. VI)]. Цементит, легированный марганцем, и карбид марганца в высокомарганцовистых и углеродсодержащих сталях выявляют обычными реактивами на цементит (щелочной раствор пикрата натрия, перманганат калия и феррицианид калия). Однако они создают покрывающий слой на структуре матрицы (твердом растворе железо—марганец— углерод), формирование которого зависит от концентрации марганца (ликвации). Эти травители, по данным Пиллинга [69], используют для выявления дефектов. [c.129]

Аммиачный раствор хлористоаммиачной меди также оказался пригодным для травления (а -f р)-латуни. Он вызывает потемнение р-твердого раствора, если последний составляет большую часть структуры. При его применении четко выявляются литая структура и зоны ликвации (а -f Р)-латуни. [c.201]

Из способов травления, приведенных выше, для всех никелевых сплавов пригодны растворы 6, 9 и 16, а для сплавов с содержанием никеля менее 25% — ацетонсодержаш,ий реактив 10. В литом состоянии для никелевых сплавов характерна ярко выраженная дендритная структура твердого раствора, что приводит к возникновению в катаном состоянии волокнистой структуры. Ликвация, подобная ликвации фосфора в стали, обнаруживается сильно окисляющими реактивами. [c.214]

Штриховое травление с ориентированным осаждением Для сплавов, содержащих медь, Кострон [49] неоднократно применял этот металлографический способ работы с реактивом Ке-перника 50. Для сплавов с содержанием меди более 1 % продолжительность травления при температуре 50° С составляет 1 мин. Одной из причин разрушения при высушивании пленки, содержащей осадок меди, является ориентация кристаллов. Грань куба (100) темная и не имеет штрихов плоскость октаэдра (1И) имеет сетчатую штриховку без преимущественной ориентации. На плоскости додекаэдра (110) появляются параллельные штрихи. Расстояние между штрихами определяет положение вышеуказанных кристаллографических плоскостей. С их помощью можно установить принадлежность ячейки дендрита твердого раствора в литейном сплаве, текстуру и влияние рекристаллизации. Способность к образованию штриховых фигур зависит от толщины осадка. При существующей ликвации вследствие различной толщины пленки центр твердого раствора может не иметь штриховых фигур, а по периферии твердого раствора приобретать их. [c.277]

Буш [10] рекомендует 0,5%-ный спиртовой раствор азотной кислоты для эффективного травления магния и его сплавов. Травление длится 5—15 с. Раствор такой низкой концентрации особен[но хорошо протравливает сплавы с тонкой эвтектической или эвтектоидной структурой. Для исследования самых различных сплавов Ханн И] использует 2%-ный спиртовой раствор азотной кислоты. Широкое применение спиртовых, растворов обусловлено тем, что водные растворы неорганических кислот и нейтральных солей слишком сильно растворяют магниевый твердый раствор, а ликвацию — очень неравномерно. Булиан и Фаренхорст [3] рекомендуют 8%-ный спиртовой раствор азотной кислоты для травления литых (продолжительность травления [c.288]

Для исследования были выбраны литейные сплавы ШСбУ (как наиболее жаропрочный) и ВЖЛ12У (как самый пластичный из литых лопаточных материалов). Образцы были получены по технологии изготовления лопаток и подвергнуты контролю на рентгеновском дефектоскопе. Изучение рельефа деформации образцов и их механических свойств в вакууме проводили на установке ИМАШ-5С-65. Влияние воздушной среды и скоростного воздушного потока на свойства сплавов определяли на экспериментальной аэродинамической установке. Испытания на кратковременную прочность проводили при температуре 1000° С и скорости растяжения 0,15 мм/с, а па термостойкость по режиму нагрев до 1100° С — 20 с, выдержка 10 с, охлаждение до 150° — 30 с. При этом на образец действовала постоянная нагрузка 10 кгс/мм Образцы исследовали в литом состоянии и после термической обработки по режимам, указанным в таблице. Исходная структура сплавов представляет собой твердый раствор с сильно выраженной дендритной ликвацией, в которой видны как крупные первичные выделения, представляюш ие эвтектику упрочняющей [c.153]

Лиффузионный отжиг (гомогенизация) — нагрев стали до температуры выше точки Ас на 150—300° С, продолжительная выдержка (практически 8—15 час.) при этой температуре и по-следуюи.1ее медленное охлал<дение. Применяется преимущественно для круп ных стальных отливок из легированной стали с целью выравнивания (путе.м диффузии) химической неоднородности зерен твердого раствора н уменьшения ликвации Диффузионный отжиг вызывает увеличение размера зерна, вследствие чего необходимо применять дополнительный полный отжиг или нормализацию с целью измельчения структуры. [c.668]

Отжиг диффузионный (гомогенизация) (фиг. 2) На 150 —300 С выше критической точки A t (оптимальная температура 1150 0 Медленное (6 — 850 С и далее на 8 н) до 800 —. воздухе Преимущественно для крупных фасонных отливок и слитков из легированной стали с целью уменьшении химической неоднородности зерен твердого раствора (уменьшения ликвации), уменьшения возможности образования флокенон [c.113]

Сплавы с а-структурой. Все сплавы с а-структурой содержат неболь-щое количество р-фазы. Зерна р-фазы образуются при кристаллизации в результате ликвации р-стабилизирующих элементов. После ускоренного охлаждения на воздухе участки р-твердого раствора оказываются нестабильным1и. Наблюдаются выделения гидрида титана. [c.76]

Причины 475 °-ной хрупкости в настоящее время еще недостаточно изучены. К наиболее популярным версиям о природе этого явления относятся гипотезы об упорядочении твердого раствора в характерном интервале температур и о расслоении железохромистых твердых растворов. Методом рентгенофазового анализа показано, что в стали с 27 % Сг после выдержки при 482 С образуются комплексы, богатые Сг. Они имеют химическое сродство с матрицей (когерентно связаны с ней), ОЦК решетку с параметром а = 2,878 А, что соответствует сплаву, содержащему 70 % Сг и 30 % Fe. Формирование богатых Сг комплексов не соответствует состоянию предвыделения а - фазы в сплаве, так как она образуется при более высоких температурах вследствие дендритной ликвации при затвердевании. [c.21]

В процессе кристаллизации обычно образуются кристаллы твердого раствора дендритного типа, поэтому оси первого порядка, возникающие в начальный момент кристаллизации, обогащены более тугоплавким компонентом В. Периферийные слои кристалла и межосные пространства, кристаллизующиеся в последнюю очередь, будут обогащены компонентом А, понижающим температуру плавления сплава, и их состав близок к концентрации, соответствующей исходной концентрации сплава. Такую неоднородность состава сплава внутри отдельных кристаллов называют внутри-кристаллитной, или дендритной, ликвацией Meti больше разность температур между солидусом и ликвидусом, тем больше дифференциация по составу между жидкой и твердой фазами и тем сильнее проявляется этот вид ликвации. Быстрое охлаждение способствует развитию дендритной ликвации. Вследствие разной травимости участков твердого раствора, имеющих неодинаковый состав, [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...