Кристаллизация применение в промышленности

В учебном пособии рассмотрены основные разделы курса материаловедения атомно-кристаллическое строение металлов, основы кристаллизации, диаграммы состояния сплавов, а также основные конструкционные. металлы и сплавы на основе железа и цветных металлов. Показана возможность изменения структуры и свойств материалов за счет термической и химикотермической обработки. Большое внимание уделено неметаллическим материала.м, которые находят применение в промышленности. Приведены варианты заданий для выполнения контрольной работы. [c.2]

Изменения свойств металла в зоне шва в результате сосредоточенного местного теплового воздействия связаны с процессами плавления, кристаллизации, возможными структурными превращениями, а также с местными пластическими деформациями. Степень изменения свойств металла в районе шва зависит не только от теплового режима процесса сварки, который определяется выбором его параметров, но и от свойств основного металла. Соответствующим выбором режима сварки, а также применением специальных мер таких, как предварительный подогрев изделия перед сваркой, а также последующая его термическая обработка, можно ограничить степень изменения свойств металла в районе шва при сварке даже достаточно сложных легированных сталей. В отдельных случаях такие специальные меры необходимы, и они находят применение в промышленности при изготовлении некоторых изделий из легированных сталей. Однако эти меры значительно усложняют процесс изготовления и поэтому для широкого круга металлических конструкций они нецелесообразны. [c.12]

Металлургия ввела в промышленное применение ряд новых процессов, обеспечивающих получение металла не только повышенной чистоты в отношении вредных примесей, по и повышенной плотности путем формирования направленного фронта кристаллизации. [c.457]

В промышленности для кристаллизации солей широкое применение находят методы, основанные на адиабатическом испарении растворителя (воды) из насыщенного солевого раствора. На этом принципе, в частности, основана работа вращающихся (барабанных) кристаллизаторов с воздушным охлаждением, грануляционных башен и вакуум-кристаллизаторов. Эффективность кристаллизации в таких аппаратах обусловливается тем, что в них одновременно с испарением растворителя (частичным в барабанных кристаллизаторах и более значительным в вакуум-кристаллизаторах) происходит и охлаждение раствора, что в свою очередь способствует выделению кристаллов из кристаллизуемого раствора. [c.341]

Судя по опубликованным результатам, иногда применение этих веществ в промышленных условиях существенно улучшает работу котельных установок. Их воздействие молено объяснить, по-видимому, тем влиянием, которое они оказывают на процесс кристаллизации. Например, по данным лабораторных исследований танины сильно влияют на кристаллизацию карбоната и сульфата кальция. [c.188]

Для выпаривания, концентрирования растворов и кристаллизации солей изготовляют выпарные чаши и котлы различных форм и размеров. Такие чаши и котлы большей частью изготовляют из фарфора (ГОСТ 861—65). Фарфоровые чаши и котлы имеют наиболее широкое применение в производстве химико-фармацевтических препаратов, чистых реактивов и в пищевой промышленности. [c.11]

Для повышения прочности сварных соединений в промышленности используют различные способы сварку в условиях жесткого закрепления соединяемых кромок одностороннюю двухслойную аргоно-дуговую сварку с применением вибрации электрода прокатку металла шва раскатку сваренного изделия. В указанных способах за счет изменения условий кристаллизации металла шва, теплового воздействия или улучшения структуры закристаллизовавшегося металла достигают некоторого повышения механических свойств. [c.15]

Технические ситаллы изготавливают из стекла, полученного на основе оксидов с добавками минерализаторов, подбираемых в зависимости от заданных требований к материалу и обеспечивающих нужный ход кристаллизации. Они предназначены для применения в машиностроительной, химической и родственных с ними отраслях промышленности. [c.67]

Исключительное эначение указанный процесс имеет для химической промышленности. Так, при выпаривании растворов крепких кислот только с его помощью удается устранить частую замену теплообменников вследствие их быстрой коррозии. Большие затруднения вызывает выпаривание солей, когда кристаллизация их происходит в выпарном аппарате в виде накипи, что резко снижает коэффициент теплопередачи трубчатых теплообменников. Применение же погруженных горелок устраняет эти трудности. [c.282]

Экономически выгодно и эффективно применение ультразвука в кондитерской промышленности. Ультразвуковые колебания позволяют ускорить кристаллизацию сахарозы и получить однородную массу при изготовлении помадки. Прк этом качество готовой помадки повы- [c.143]

А. А. Бочвар создал диаграммы состав — литейные свойства, являющиеся дальнейшим развитием идей Н. С. Курнакова (1860—1941 гг.). Эти диаграммы дают наглядное графическое представление об изменении функции (свойства) при изменении ее аргумента (состава) и позволяют не только оценить, но и предусмотреть влияние перегрева и интервала кристаллизации на качество сплава данного состава [32]. Фундаментальные исследования в области изучения свойств и применения в промышленности алюминиевых сплавов выполнены А. Г. Спасским, И. Ф. Колобневым, М. Б. Алг-т-маном, М. В. Шаровым, А. П. Гудченко и др. [c.92]

Чугун находит широкое применение в промышленности в качестве конструкционного материала, так как имеет невысокую стоимость, хорошие литейные свойства, износостойкость, стойкость при знакопеременных нагрузках и повышенных температурах. Чугун содержит свыше 2 % углерода, до 5 % кремния и некоторое количество марганца. Используются легированные чугуны с добавками хрома, никеля, молибдена. В зависимости от состава, условий кристаллизации и скорости охлаждения углерод в чугуне может находиться в химически связанном или свободном состоянии в виде графита. В первом случае чугун называется белым, так как на изломе он более светлый. Такой чугун имеет высокую твердость, изностойкость, чрезвычайно трудно обрабатывается, имеет ограниченное использование в конструкциях. Во втором случае чугун называется серым, он на изломе имеет серый цвет. Этот чугун имеет удовлетворительную прочность, достаточную твердость, хорошо обрабатывается на механическом оборудовании. Серый чугун более распространен в промышленности в качестве конструкционного материала. [c.127]

КОСТЬ обусловливается достаточно низким коэффициентом расширения закристаллизованных эмалей (80—90-Ю г 1/°С), благодаря кристаллизации р-эвкриптитовых твердых растворов, имеющих отрицательное термическое расширение. Одна из таких эмалей [271 ] нашла применение в промышленности и используется для покрытия комплектующих деталей аппаратуры, находящихся в наиболее жестких условиях эксплуатации. [c.269]

Оловянные бронзы. Основой литейных оловянных бронз являются системы Си—Sn и Си—Sn—Zn—(Pb). Широкое применение нашли в промышленности оловянные бронзы, содержащие олова не более 10—12 и редко — 18—20%. Для этих бронз характерны широкий температурный интервал кристаллизации и значительная растворимость олова в твердом состоянии. Структура бронз, содержащих до 8 % Sn, представляет собой а-твердый раствор дендритного строения с неравномерным распределением компонентов вследствие дендритной ликвации. Структура сплавов с концентрацией Sn более 8 % состоит из а-фазы и эвтектоида а -f а ( uaSng). Твердая интерметаллидная фаза uaSng вызывает увеличение прочности и твердости максимальных значений эти величины достигают при 20— 25 % Sn. Прочность бронз увеличивается с возрастанием содержания упрочняющих элементов. [c.197]

В промышленности металлы получают различной чистоты в зависимости от технологии, но концентрация примесей в них редко бывает ниже 10 %. Однако для развития полупроводниковой техники потребовались материалы, содержание примесей в которых значительно меньше этой величины. Необходимый уровень содержания примесей может быть достигнут с помощью такого физического метода очистки, как фракционная кристаллизация. Этот метод, предложенный Пфанном [74], был назван зонной плавкой. Путем зонной плавки была достигнута очень высокая чистота полупроводниковых материалов, после чего этот процесс был с успехом применен для очистки алюминия [23], а впоследствии и других металлов галлия [33], висмута [83 циркония [48, 50], олова [8], урана [4, 5], железа [93, 24], свинца [19], меди [55] и т. д. При использовании соответствующей технологии зонная плавка может служить способом очень глубокой очистки. Мы коснемся здесь только тех ее приложений, которые позволяют изучать влияние примесей на свойства металлов. Для детального ознакомления с процессом зонной плавки и различными ее возможностями следует обратиться к книге Пфанна [105] (см. также выше, гл. IV, разд. 3). [c.432]

Регенерация кристаллизацией широко применяется в черной металлургии. Пока нет никаких данных о применении этого способа в промышленном масштабе в цветной металургии. [c.144]

Промышленное применение в СССР получил способ фракционной кристаллизации комплексных фторидов К22гРе и КгНГРд [3]. Молярная растворимость гафниевой соли примерно в 1,5 раза выше, чем соли циркония (табл. 41). Это позволяет дробной кристалл иза-цией концентрировать гафний (вместе с примесями ниобия и железа) в маточных растворах. [c.301]

Все принялись за работу инженеры исследовательских бюро, научно-ис-следовательских институтов металлургической промышленности, специализированных лабораторий создавали высокопрочную нержавеющую жаропрочную сталь, искали новые тн-тано-алюминиевые сплавы для применения в менее температурнонапряженных местах конструкции, создавали сборочное, литейное, штамповочное и сварочное оборудование, проводили металлографические исследования для изучения поведения материала при сварке, тенденций к растрескиванию при нагреве и охлаждении, взаимодействия основных и вспомогательных конструктивных материалов, законов кристаллизации в сварной зоне, контролировали процесс кристаллизации при работе с материалами с различными характеристиками свариваемости. [c.241]

Разработанный В. М. Пляцким 173] метод литья с кристаллизацией под поршневым давлением и его вариант — штамповка жидкого металла — получили широкое промышленное применение для цветных сплавов. Залитый в открытую металлическую форму металл подвергается гидравлическому или пневматическому давлению в процессе затвердевания. Давление передается на специальных прессах пуансоном на верхнюю торцевую поверхность заготовки (рис. 13, слева). При этом металл предварительно выдавливается в соответствуюш ую полость — матрицу (рис. 13, справа). Металл выдерживают в форме до затвердевания, после чего выдают готовую заготовку. Затем цикл повторяется. Отливки получаются плотными, без прибылей, с минимальными припусками на механическую обработку. Этот метод получил распространение и за рубежом. [c.95]

Получить из суперсплавов изделие со структурой в виде столбчатых зерен, выстроенных в заданном направлении, или со структурой монокристалла можно и с помощью твердофазного процесса [6]. Нашли, однако, что жидко-твердым процессом фазового превращения, характеризуемым более высокой энергией, управлять легче, чем процессом твердофазным. К тому же, при твердофазном процессе образующаяся текстура зависит от химического состава, тогда как при направленной кристаллизации желаемую ниэкомодульную текстуру, повышающую сопротивление термической усталости, можно получить вне зависимости от химического состава сплава. Поэтому промышленное применение получил только процесс направленной кристаллизации, н на нем будет сосредоточено все внимание в последующих разделах данной главы. [c.240]

Прочность самой г -фазы и, следовательно, упрочняемых ею сплавов зависит от температуры. В зависимо< ти от химического состава предел текучести у -фазы достигает пиковых значений при 704-760 °С. Выше этих температур прочность у -фазы снижается, а содержащие ее сплавы проявляют склонность к быстрой потере прочности по мере того, как температура приближается к 980 °С. Для столь высоких температур разработаны другие механизмы упрочнения, позволяющие обойтись без участия выделений у -фазы, образующихся по реакции старения. С этой целью исследованы процессы направленной кристаллизации эвтектик, содержащих такие фазы, как NijAl, Nij o, ТаС и rj j. После направленной кристаллизации эти структуры в идеале состоят из параллельных друг другу равномерно распределенных в объеме матрицы интерметаллидных или карбидных волокон. Для некоторых сплавов провели дополнительное легирование, чтобы упрочнить эту матрицу старением по у -фазе. Эти материалы обладали хорошей длительной прочностью при высоких температурах, но их промышленное применение сдерживалось необходимостью сохранять низкие скорости кристаллизации, необходимые для получения оптимальной морфологии волокон. [c.335]

Наличие на поверхности сварочной ванны шлака, замедляя кристаллизацию расплавленного металла, также ухудшает условия образования шва в пространственных положениях, отличных от нижнего. Существенный недостаток порошковых проволок, сдерживающий их широкое промышленное применение, - повышенная вероятность образования в швах пор, вызываемая наличием пустот в проволоке. Кроме того, нераспла-вившиеся компоненты сердечника, переходя в сварочную ванну, способствуют появлению газообразных продуктов. Диссоциация мрамора, окисление и восстановление углерода при нафеве и плавлении ферромарганца в сочетании с мрамором и другие процессы также могут привести к образованию в металле сварочной ванны газовой фазы. В результате этого в швах появляются внутренние и поверхностные поры. [c.144]

При производстве КМ с титановой матрицей используются различные технологии, в том числе порошковые. При использовании порошковых технологий необходимо применять компактирование, которое включает холодное прессование и спекание, горячее изостатическое прессование или прямую экструзию порошка. Холодное прессование является самым оптимальным по затратам методом. ГИП отличается более высокой стоимостью, однако обеспечивает значительно меньшую пористость, эффективность данного метода увеличивается по мере увеличения размеров обрабатываемой партии. При производстве таких КМ, как Ti-TiB, Ti-6Al-4V-TiB2, используется метод смешивания порошков. Титановый порошок смешивается с порошком бора или боридов и подвергается консолидации. Для улучшения распределения бора и боридов применяется механическое измельчение, которое основано на деформации и разрушении частиц для получения их равномерного распределения в титане [9]. Перспективным методом является вакуумный дуговой переплав. Частицы TiB формируются как первичные, так и в форме игл эвтектики. При этом следует избегать формирования крупных частиц размером 100...200 мкм, так как в процессе обработки и холодной деформации возможно их растрескивание. Быстрая кристаллизация может быть использована для получения ленты из метастабиль-ного, пересыщенного бором, твердого раствора a-Ti или для получения порошка. Однако следует отметить, что методы, связанные с быстрой кристаллизацией, являются высокозатратными и чрезвычайно трудоемкими, что затрудняет их промышленное применение. Такие методы вторичного формования, как прокатка, штамповка и экструзия, вызывают потерю изотропии, а это может стать причиной проблем при определенном использовании данных КМ. [c.201]

В составе композиций используется много разных отвердите-лей и катализаторов. Наиболее популярными отвердителями являются метилнадикангидрид (НМА) и л -фенилендиамин (МФДА). Промышленные отвердители часто модифицируют добавлением ускорителей (чтобы увеличить скорость отверждения), частичным взаимодействием с небольшим количеством смолы (для снижения скорости отверждения) или введением различных веществ, улучшающих растворимость отвердителей в смоле и препятствующих их кристаллизации. Наименования основных типов отвердителей и рекомендации по их промышленному применению приведены в табл. 16.4. [c.205]

Промышленное применение получили сплавы, содержащие 5 - 80 % Be. Согласно равновесной диаграмме состояния, все эти сплавы — заэв-тектические. В неравновесных условиях кристаллизации эвтектический бериллий формируется на дендритах первичного бериллия как на готовой подложке. Эвтектика как бы вырождается и структура сплавов состоит из матрицы, представляющей собой мягкую, пластичную фазу практически чистого алюминия, и включений частиц твердого и хрупкого бериллия. [c.432]

Хотя первые фасонные отливки из титана были получены еще в первые годы его технического применения, промышленное освоение фасонного литья из титана и его сплавов длилось долгие годы. Трудности производства фасонных отливок из титана обусловлены его высокими скоростями взаимодействия со всеми известными сейчас формовочными и огнеупорными материалами, а также с газами. Литейные свойства титана и его сплавов достаточно высоки [167]. Вследствие малого интервала кристаллизации титановые сплавы имеют высокую жндкоте-кучесть и дают плотные отливки. Линейная усадка титановых сплавов порядка 1%. а объемная — около 3%. [c.144]

СИЛИКАТЫ, природные или искусственные, простые или сложные соединения кремнекислоты с окислами металлов, по преимуществу первых трех групп периодич. системы химических элементов. К природным С. относятся изверженные горные породы, многие продукты их выветривания и большое количество минералов. Многие из них применяются или в качестве строительных материалов (см.), а также в дорожно-мостовом деле, или в качестве сырья при изготовлении некоторых изделий пром-сти искусственных С. (см. Силикатная промышленность). К искусственным силикатам принадлежат готовые изделия и продукты силикатной промышленности, а именно изделия грубой и тонкой керамики, стекла, вяжущие вещества, а также нек-рые отходы металлургич. производств (шлаки). Природные С., представляющие собой продукт остывания огненножидкой магмы земли и кристаллизации из расплавленного ее состояния, имеют в большинстве своем кристаллич. строение нек-рые разновидности искусственных С. обладают и могут получать аморфное строение. Сложное строение С. было выяснено только после применения к их изучению плодотворных методов физико-химич. анализа. [c.399]

Значит ли, таким образом, что во всех остальных случаях нет смысла применять ультразвуковые колебания для ускорения процессов диффузии Конечно, нет. Сугцествуют такие технологические процессы, в которых невозможно повышать скорость обычного потока больше определенной величины (подробнее см. часть IX, стр. 579), и в этих процессах ультразвук незаменим. Кроме того, на наш взгляд необходимость применения звуковых колебаний очевидна в ускорении процесса диффузии через пористые тела и в биологических средах, так как ввести обычный поток в поры и клетки невозможно, а акустические микропотоки там возникают. Более того, как будет показано в дальнейшем, ускорение в звуковом поле процесса кристаллизации в массе жидкости или расплава может быть интенсифицировано обычным потоком, но акустические колебания в результате возникновения микропотоков могут привести к более значительным эффектам ускорения кристаллизации. Наконец, имеется ряд процессов, в которых наряду с ускорением диффузии в звуковом поле существенное значение имеет проявление пептизирующего и тиксотропного действия, что в отличие от направленного потока наряду с возникающими микропотоками приводит к ряду особенностей звукового воздействия на промышленные процессы. [c.530]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...