Влияние ультразвука на кристаллизацию

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.56]

В заключение остановимся кратко на некоторых явлениях, наблюдаемых под действием ультразвука на границе твёрдое тело — жидкость и на влиянии ультразвуков на кристаллизацию жидкостей. [c.278]

При исследовании влияния ультразвука на зарождение центров кристаллизации в легкоплавких металлах также обнаружено, что существенную роль в этом процессе играют примеси. Структура чистого Bi, отличающаяся после обычного способа отливки слитка [c.177]

В. И. Данилов [4, 5, 7] и А. П. Капустин [6] проводили эксперименты с прозрачными органическими веществами и отмечали, что обработка переохлажденного расплава ультразвуком вызывает увеличение скорости образования центров кристаллизации. Влияние ультразвука на скорость зарождения центров кристаллизации оценивалось [9, 24] по изменению величины переохлаждения (порога метастабильности), необходимого для возникновения центров кристаллизации в прозрачных органических веществах. [c.445]

Рис. 10. Схема установки для изучения влияния ультразвука на скорость зарождения центров кристаллизации

Влияние ультразвука на форму фронта кристаллизации и коэффициент измельчения органических веществ и металлов [c.451]

Исследование влияния ультразвука на процессы диспергирования и форму фронта кристаллизации в сплавах проводилось на нафталине с добавкой 0,2% вес. азобензола. [c.451]

Таким образом, выполненные к настоящему времени исследования осветили роль кавитационных процессов и сил вязкого трения в эффекте образования мелкозернистой структуры и позволили связать степень измельчения зерна с условиями кристаллизации металлов и сплавов. Однако влияние ультразвука на структуру слитка проявляется не только в измельчении зерна, но и в устранении столбчатой структуры, уменьшении степени ликвации, изменении характера распределения фаз и других эффектах. Для обоснования связи этих структурных изменений в слитках, обработанных ультразвуком, с факторами ультразвукового поля, можно высказать ряд соображений. [c.461]

Второй фактор, определяющий обрабатываемость материала, — эффективность (степень) воздействия — связан с механизмом влияния ультразвука на процесс кристаллизации и с величиной потерь энергии ультразвука в расплаве. [c.462]

О. В. Абрамов. Влияние ультразвука на параметры кристаллизации веществ. Сборник докладов VI конференции Развитие теории и практики внедрения прогрессивной ультразвуковой технологии в машиностроении , ЦП НТО Машпром, 1965, стр. 55. [c.512]

О. В. Абрамов. Влияние ультразвука на скорость зарождения центров и форму фронта кристаллизации в органических веществах. Сборник докладов Рост и несовершенства металлических кристаллов . Киев, изд. Наукова Думка , [c.513]

Для объяснения влияния ультразвука на процесс кристаллизации представляет интерес изменение поверхностного натяжения между расплавом и кристаллами при двухфазном состоянии. Отсутствие экспериментальных данных долгое время было причиной неправильного объяснения ряда связанных с этим явлений. Например, установлено, что под действием [c.36]

Подробные исследования влияния ультразвука на процессы кристаллизации выполнил также Капустин [3176, 3177, 3179—3182]. Оказалось, что, помимо ускорения процесса кристаллизации, облучение ультразвуком приводит также к более тонкой структуре кристаллов. Посторонние примеси и красящие вещества при применении стоячих волн сгоняются в узлы колебаний [3180]. Облучение приостанавливает полиморфные превращения нитрата аммония при критических температурах 84 и 125° С и даже изменяет их направление. [c.527]

В практических условиях, однако, чаще всего приходится иметь дело с разнообразными сочетаниями различных процессов, например измельчения и перемешивания, перемешивания и растворения, охлаждения и кристаллизации, т. е. с сочетаниями механических процессов с процессами тепло- и массообмена. В то же время озвучивание среды интенсивными акустическими колебаниями бывает связано с одновременным возникновением в ней различных гидродинамических, тепловых и других явлений (высокие ускорения частиц, кавитация, повышение температуры и др.). Сочетание некоторых из них, в частности перемешивающего и термического действия ультразвука, может оказаться нежелательным. Однако в ряде случаев оно может быть использовано для более эффективного воздействия на процесс или для одновременного воздействия на направление и скорость двух или нескольких процессов, протекающих в озвучиваемой среде. Эти обстоятельства выдвигают дополнительные серьезные задачи, связанные с управлением комплексным влиянием ультразвука на отдельные процессы и на совокупность одновременно протекающих процессов. [c.91]

Анализ процесса кристаллизации металлов в ультразвуковом поле показывает, что влияние УЗО на структуру и свойства металла определяется эффективностью проникновения ультразвука в объем расплава и к фронту кристаллизации. Поэтому управление процессом связано со способом введения колебаний в расплав, зависящим от технологии получения отливок и слитков (рис. 139). К настоящему времени установлено, что наиболее целесообразно применение УЗО расплава при непрерывном литье с введением колебаний непосредственно в лунку жидкого металла. Постоянное и не очень значительное количество металла, кристаллизующегося в единицу времени, позволяет использовать при УЗО источники колебаний меньшей мощности [346]. [c.225]

Оценка влияния величины мощности ультразвука на скорость зарождения центров кристаллизации проводилась нами [9] в условиях непосредственного введения ультразвукового излучателя в расплав тимола (рис. 12). Навеска тимола помещалась в пробирку с двойными стенками. Через рубашку пробирки пропускалась вода из термостатов. Наличие двух термостатов, системы кранов и двух зон в рубашке пробирки обеспе- [c.446]

Можно предположить, что под влиянием ультразвука от кристаллов, растущих от стенок тигля, отламываются небольшие осколки и разносятся по объему расплава. Эти кристаллики могут расти, если они находятся в области расплава с температурой ниже точки ликвидус кристаллизующегося сплава Т]). При затвердевании сплава фронт кристаллизации имеет вид изрезанной поверхности. Температура на переднем крае фронта кристаллизации (<ф) отличается от температуры ликвидус (Г/,). Это отличие зависит от степени изрезанности фронта [12]. Наличие зоны концентрационного переохлаждения перед фронтом кристаллизации приводит к тому, что кристаллики, попав в эту зону, получают способность расти. Без ультразвука кристаллы в эту зону не попадают и температурная кривая в этом случае не имеет никаких особенностей в интервале между )(ф и ТI- Первый излом на этой кривой соответствует температуре < Ть и тому моменту, когда передний край фронта кристаллизации достигает места установки термопары. [c.453]

Влияние ультразвука на кристаллизацию сплавов на основе алюминия мы исследовали на марках АЛ20 (сложный сплав на основе системы А1—Си—№— 1—Ге) и силумине (с 14% 31) [c.484]

Трудности при введении ультразвука в расплавы тугоплавких металлов и сплавов, и особенно сталей, явились причиной того, что исследоваппя влияния ультразвука иа характер кристаллизации и механические свойства этих металлов начали проводить значительно позднее. Ряд исследований иосвяш еи влиянию ультразвука на кристаллизацию белого, серого чугуна и чугуна с шаровидным графитом [5, 49]. [c.59]

Ангелов Г, Влияние ультразвука на кристаллизацию белого чугуна,— Годишпик МЕИ , т, XII, кн. III, София. 1963, с. 33—52. [c.233]

Впервые эффект воздействия ультразвука на процесс кристаллизации металлов был описан С. Я. Соколовым [1] в 1935 г. В дальнейших работах [2, 3] продолжалось изучение структуры и свойств металлов, обработанных ультразвуком, и исследовался механизм зарождения и роста центров кристаллизации под воздействием ультразвука. Работы В. И. Данилова с сотруднинами [4, 5, 7] позволили установить характер влияния ультразвука на процессы зарождения и роста кристаллов в переохлажденных расплавах органических веществ. Большой цикл исследований в этом направлении позднее был проведен А. П. Капустиным [6]. [c.429]

Незначительное влияние ультразвука на структуру сталех можно объяснить тем, что при низкотемпературной разливке не происходит дезактивации примесей, частички которых являются центрами кристаллизации и способствуют получению мелкокристаллической структуры контрольных слитков. Специальные опыты показали, что дезактивация примесей происходит нри перегреве на 150° выше температуры кристаллизации. [c.475]

Влияние ультразвука на структуру и свойства жаропрочных и коррозионностойких сплавов на никелевой основе изучалось на марках ЭИ-661, Х20Н80, ЭИ-437БУ, ЭП-220, ЭП-109, ЭП-495, ЭП-567, хастеллой Д 1. Эти сплавы обладают крупнокристаллической столбчатой структурой и весьма низкой деформируемостью. Предполагалось, что измельчение структуры в ультразвуковом поле улучшит деформируемость и тем самым повысит выход годного металла. Плавки сплава ЭИ-661 проводились в открытой индукционной печи, для ультразвуковой обработки использовался генератор на 10 кет. Под действием ультразвука наблюдалось значительное измельчение зерна и уменьшение зоны столбчатых кристаллов до 2—3 мм. В контрольных слитках ширина столбчатой зоны составляла 22—25 мм (иногда она доходила до центра слитка). При исследовании микроструктуры установлено, что в результате обработки в процессе кристаллизации выделяется большое количество хрупкой фазы, располагающейся по границам зерен и в междуосных пространствах. В некоторых участках эта фаза образует сплошную сетку. В контрольных слитках фаза выделяется в значительно меньшем количестве. Твердость выделившейся фазы (700—650 НУ) выше твердости основного твердого раствора (450-500 НУ). [c.480]

Исследования кристаллизации расплавов в широком диапазоне частот — от 0,2 до 1 Мгц (в качестве излучателей использовались кварцевые пластинки и текстуры, изготовленные из сегне-товой соли)—показали, что скорость этого процесса в значительной степени зависит от интенсивности колебаний, возбуждаемых в расплаве [184]. Оказалось также, что на степень дисперсности окончательной поликристаллической структуры влияет температура расплава. Степень размельчения кристаллических фаз, вызываемая ультразвуком, оказывается более высокой при замедленной скорости кристаллизации, что имеет место при малых переохлаждениях. Результаты исследований показывают, что влияние ультразвука на процесс кристаллизации, по-видимому, качественно не зависит от химической природы вещества. [c.73]

Нельзя обойти молчанием замечательные работы С. Я. Соколова, который не только изучил влияние ультразвука на процесс кристаллизации вещества, на структуру металлогз, диспергирование различных веществ ультразвуком, но впервые в мире с успехом применил ультразвуки для дефектоскопии. С. Я. Соколов разработал несколько способов промын -ленного использования ультразвуковой дефектоскопии. В последние годы С. Я. Соколов создал новый оригинальный прибор—ультразвуковой микроскоп. В этом замечательном приборе изображение предмета создаётся при помощи ультразвуковых волн. Область возможных применений ультразвукового микроскопа чрезвычайно ип1рока. [c.9]

Механизм воздействия ультразвука на процесс кристаллизации органических веществ и металлов изучался В. И. Даниловым, Б. М. Теверовским, Г. X. Чеджемовым [19, с. 427—434 с. 435—446]. В чистых органических веществах и металлах, где работа образования зародышей велика, ультразвук оказывает слабое влияние на число ц. к. в переохлажденном расплаве. В салоле, склонном к глубокому и устойчивому переохлаждению, ультразвук не оказывает влияния на образование ц. к. При наличии активированных нерастворимых примесей работа образования зародышей в салоле уменьшается, что способствует появлению большого числа центров под [c.176]

К процессам У. т. в газах относятся коагуляция аэрозолей, низкотем пературная сушка, горение в ультразвуковом поле. В жидкостях — это в первую очередь очистка, к-рая по-лучила наиболее широкое распространение среди всех процессов У. т., а также травление, эмульгирование, воздействие ультразвука на электрохимические процессы, диспергирование, дегазация, кристаллизация. Процес-сы УЗ-вой дегазации и диспергирования в жидких металлах, а также воздействие УЗ на кристаллизацию металлов играют важную роль при использовании ультразвука в металлургии, кавитация в жидких металлах используется при УЗ-вой металлизации и пайке. УЗ-вые методы обработки твёрдых тел основываются на непосредственном ударном воздействии колеблющегося с УЗ-вой частотой инструмента, а также на влиянии УЗ-вых колебаний на процессы трения и пластической деформации. Ударное воздействие УЗ используется при размерной механической обработке хрупких и твёрдых материалов с применением абразивной суспензии и ири поверхностной обработке металлов, выполняемой с целью их упрочнения. Снижение трения под действием УЗ используется для повышения скорости резания этот же эффект, наряду с эффектом увеличения пластичности под действием УЗ, используется в процессах обработки металлов давлением (волочение труб и проволоки, прокатка). К методам У. т. относится также УЗ-вая сварка, поз- [c.350]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ УЛЬТРАЗВУКА. Акустич. колебания могут оказывать существенное влияние на течение неравновесных процессов в замкнутой системе. К ним относится целый ряд процессов химич. технологии — механич., гид-ромеханич., тепловые и массообменные. Характер воздействия УЗ на физико-химич. процессы может быть различным стимулирующим — в тех случаях, когда он является движущей силой процесса, как, наир., в процессах УЗ-вого диспергирования, распыления, эмульгирования, УЗ-вой коагуляции и очистки, интенсифицирующим — в тех случаях, когда УЗ лишь увеличивает скорость процесса (наир., в процессах УЗ-вого растворения, травления, экстрагирования, УЗ-воп кристаллизации и сушки, при воздействии ультразвука на электрохимические процессы), оптимизирующим — в тех случаях, когда УЗ лишь упорядочивает течение процесса, как, напр., в процессах акустич. грануляции и центрифугирования, прп воздействии на режим горения в ультразвуковом поле. [c.363]

Механизм действия ультразвука на процесс кристаллизации нельзя считать выясненным. Дальнейшее изучение природы этого влияния будет способствовать уточнению наших пред-С 1авлений о процессе кристаллизации. [c.280]

Для сред с переменными параметрами могут изменяться величины Р и с. Например, при обработке ультразвуком расплавов в процессе их кристаллизации, вследствие изменения фазового состояния расплава и его температуры, изменяются величины поглощения и скорости распространения. Таким образом, в процессе обработки непрерывно изменяются Zbx и его составляющие. В качестве другого примера приведем технологическую ванну, в которой ведется процесс ультразвукового эмульгирования. По мере развития процесса и перехода большей части объемов компонентов в эмульсию, состав, а следовательно, и физические параметры среды изменяются. Следует, однако, учитывать, что изменение физических параметров среды в основном влияет на активную составляющую входного сопротивления, а следовательно, расстройка системы происходит в меньшей мере, чем нарушение величины оптимального значения нагрузочного сопротивления. Практически нарушение этой величины для большинства известных нам технологических жидких сред не очень существенно. Больше сказывается изменение габаритов объема, в котором помещена среда. При этом наибольшее влияние на режим оказывает изменение реактивной составляющей, обусловливающей расстройку всей системы. Приведем два примера. 11ри обработке ультразвуком металла в процессе его кристаллизации, в дуговых вакуумных печах с расходуемым электродом слиток непрерывно растет, т. е. изменяется его высота, а следовательно, и величина реактивной составляющей входного сопротивления. Аналогичное положение может иметь место при наложении ультразвуковых колебаний на заготовку, подвергающуюся пластической деформации. С изменением конфигурации и размеров заготовки изменяется реактивная составляющая сопротивления нагрузки, т. е. нарушаются резонансные условия. Таким образом, при обработке ультразвуковыми колебаниями объемов с переменными габаритами возникает задача эффективного ввода энергии колебаний в условиях переменного значения входного сопротивления нагрузки. [c.211]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...