Включения второй фазы

То, что будет излагаться ниже, относится к определению структуры идеальных кристаллов, т. е. кристаллов без дефектов. Реальные кристаллы — это кристаллы с наличием самых разнообразных дефектов (вакансии и междоузельные атомы, дивакансии, дислокации, дефекты упаковки, включения второй фазы и др.). Изучение структуры реальных кристаллов, естественно, представляет более трудную задачу, и в настоящее время во многих лабораториях занимаются исследованием реальной структуры. Эти лаборатории оснащены целым арсеналом современного оборудования, включающего дифракционную, электронно-микроскопиче-скую и другую аппаратуру. [c.36]

Лосле термической обработки, проведенной по одному режиму, влияние неравновесных условий кристаллизации проявляется в еще большей степени в структуре медленно охлажденных слитков наряду с грубыми выделениями кремния имеются включения избыточной фазы сложного состава, которая не полностью перешла в твердый раствор в процессе нагрева под закалку. В слитках, закристаллизованных с большой скоростью под поршневым давлением, обнаружены мелкие округленные равномерно распределенные выделения кремния, а включений второй фазы не наблюдается она полностью исчезла из-за диффузии составляющих ее атомов [c.122]

Применительно к задачам настоящей работы наибольший интерес представляет рассмотрение случаев дисперсного упрочнения выделениями и включениями второй фазы, что в физическом плане можно сформулировать как упрочнение когерентными и некогерентными частицами. [c.71]

Другой результат этого исследования состоял в определении вклада в энергию разрушения, обусловленного шероховатостью поверхности. Для каждой из трех линейных зависимостей, приведенных на рис. 5, величина энергии разрушения, отсекаемая этими прямыми на оси ординат, была в 1,5 — 2,0 раза больше этой величины для стеклянной матрицы без включенной второй фазы. Так как стекло имеет гладкую поверхность разрушения в отличие от шероховатых поверхностей, характерных для композита, то дисперсная фаза приводит также к увеличению энергии разрушения вследствие шероховатой поверхности разрушения. [c.24]

Колонии вакансий и поры часто образуются также около включений второй фазы или около неметаллических включений внутри зерна. Однако такие колонии обычно не сливаются одна с другой и не приводят к разрушению. [c.81]

В реальных рассеивающих материалах каждый элемент объема содержит центры рассеяния, размеры которых различаются на несколько порядков (поры, включения второй фазы и пр.). В этих условиях в уравнение (3) необходимо подставлять полидисперсную индикатрису [I6-IbJ [c.16]

Использованные алюминиевые сплавы, кроме сплавов с цинком, двухфазны в исходном состоянии. Одни из них (например, сплавы с небольшим содержанием меди и кадмия) при термоциклировании переходили в однофазное состояние, и рост их прекращался. В присутствии включений второй фазы, коэффициенты термического расширения которых иные, чем у алюминия, величина напряжений возрастает и тем больше, чем больше это различие. В зависимости от разницы коэффициентов термического расширения алюминий — избыточная фаза, сведения о которых приведены в табл. 7 [69], присадки можно расположить в следующий убывающий ряд Si, Bi, d, Pb, Си, Sn. Различие коэффициентов термического расширения определяет уровень деформаций даже в том случае, когда температурные градиенты отсутствуют. Однако некоторые фазы [c.121]

Одной из причин, и, очевидно, основной, могут явиться деформации и напряжения, возникающие в затвердевшем сплаве при резкой смене температур. При многократных закалках алюминий испытывает пластическую деформацию [384] и разрушение [88, 198]. Включения второй фазы задерживают перемещение дислокаций, и у межфазной поверхности создаются дислокационные скопления. Эффект включений должен возрастать с увеличением сопротивле- [c.123]

Другим типом препятствий для движения дислокаций является трение решетки, изменяющееся по периодическому закону и связанное с силами Пайерлса. Атомы растворенного вещества также оказывают тормозящее влияние на процесс скольжения дислокаций. Наконец, дисперсные частицы второй фазы в большей мере препятствуют движению дислокаций, если они не перерезаются дислокацией. В этом случае скользящая дислокация может двигаться при условии, что линия дислокаций способна огибать препятствия. Введение препятствий повышает количество дислокаций, задерживаемых в сплаве в единицу времени, т.е. повышает энтропию системы. Поэтому необходима оптимизация структуры с точки зрения плотности включений второй фазы. Критерием такой оптимизации служит отношение объемной плотности энергии деформации к пределу текучести Это отношение, как установлено, инвариантно к температуре при сохранении одного и того же механизма разрушения [И]. Плотность энергии деформации W является показателем достижения [c.243]

Особо важное значение имеет двухфазная структура, когда мелкие включения второй фазы равномерно расположены в пластичной матрице. Такой тип структуры получают термической обработкой (см. гл. 6), методами порошковой металлургии (например, частицы оксидов в металле) или иными способами. [c.130]

Как показал опыт, наиболее высокими электроконтактными свойствами обладают псевдосплавы с очень мелкими (до 1 мкм) включениями второй фазы (окислами или металлами). Значительное диспергирование частиц компонентов из смазочных ма- [c.157]

Из этого выражения следует, что понизить упругую энергию сферического включения, оставляя его объем неизменным, можно только за счет уменьшения несоответствия б, т.е. путем удаления лишнего материала матрицы, показанного на рис. 127, б двойной штриховкой. При этом механизмы релаксации напряжений вокруг включений второй фазы можно разбить на две группы. [c.203]

Включения второй фазы в отливках могут образовываться по крайней мере по двум причинам (исключая неудовлетворительную технологию литья). Первая из них очевидна из предыдущего раздела включения образуются по границам зерен вследствие накопления там примесей. Начальная концентрация С,, растворенных элементов может быть на один — три порядка ниже предела растворимости в твердом состоянии, и все же, если/ о имеет низков значение, на границе между зернами может образоваться вторая фаза. Например, поскольку коэффициент распределения серы в железе равен всего лишь 10 , по границам зерен образуется непрерывная пленка FeS, которая сильно ухудшает механические свойства железа. Аналогично образование сульфида по границам зерен наблюдается и в никеле, так как коэффициент распределения серы в никеле равен к 10 . Эти вредные межкристаллитные [c.222]

Важное значение имеет характер распределения крупных частиц избыточных фаз в гетерофазных сплавах. Если они хрупки и располагаются в виде сплошных цепочек по границам зерен, то сплав имеет низкие пластичность (б и -ф близки к нулю) и прочность. Если же они равномерно распределены по объему сплава в виде компактных включений, то механические свойства выше. Компактные (например, сферические) включения второй фазы повышают характеристики предельной прочно- [c.174]

Пластическая деформация в процессе ползучести при высоких напряжениях и малом времени до разрушения в значительной степени обусловлена скольжением по границам зерен. Благоприятным местом для зарождения несплошностей в металле служат стыки трех зерен и уступы по их границам, образующиеся в местах выхода на границе полос скольжения. При скольжении по границам зерен в стыках зерен происходит сильная концентрация растягивающих напряжений, приводящая к образованию несплошностей. Последние могут образовываться также около дисперсных включений второй фазы на границах зерен. Рассмотрим типичные случаи образования пор в процессе ползучести по границам зерен в перлитных сталях. [c.29]

При металлографическом исследовании при комнатной температуре было обнаружено, что сплавы ниобия, содержащие более 7 ат. % кислорода, содержат включения второй фазы, представляющей собой ЫЬО. Исследованные сплавы тантала были однородными. [c.90]

Растворимость свинца в твердом золоте изучали в работах [12—18] методами микроструктурного [12—16, 18] и рентгеновского [17, 18] анализов. В работах [12, 13] выделения второй фазы по границам зерен были обнаружены в структуре сплава с 0,2% РЬ, а по сообщению [14] в структуре сплава с 1% РЬ включения второй фазы присутствовали в значительных количествах. По данным [15] растворимость свинца в твердом золоте лежит в пределах 0,005—0,06%. Исследования проводили на сплавах, подвергнутых длительному отжигу при 650°. [c.213]

Данные о растворимости теллура в твердом золоте весьма ограничены. По сообщению [И] включения второй фазы были обнаружены при микроскопическом исследовании медленно охлажденных образцов сплава, содержащих всего 0,2% Те. [c.266]

Сплавы системы РЬ—5Ь, отвечающие определенному составу и структуре (баббиты), используют для литья вкладышей скольжения (работающих при умеренных нагрузках). Структура сплавов должна состоять из пластичной металлической основы, хорошо прирабатывающейся к валу, и твердых включений второй фазы, обеспечивающих износостойкость вкладыша. [c.221]

Для получения жаропрочных сплавов наиболее перспективным является легирование основного металла элементами, обладающими переменной и весьма ограниченной растворимостью в нем, уменьшающейся при понижении температуры. При отпуске из пересыщенного твердого раствора, полученного в результате закалки легированного такими элементами металла, выделяется в мелкодисперсном состоянии избыточная фаза, упрочняющая сплав. Максимальной жаропрочностью обладают сплавы, где упрочнение вызывается наличием на границах зерен твердых включений второй фазы, в которой не развиваются диффузионные процессы и не идут процессы обмена атомами с основным металлом. Эти условия достигаются, если избыточной фазой является химическое соединение и особенно в трех-, четырехкомпонентных системах, когда второй фазой будет тугоплавкое сложное соединение, не содержащее металла растворителя. [c.13]

НОМ направленути из сплава МАЗ d прессованном состоянии. На снимке видна полосчатая структура зерен однородного твердого раствора алюминия и ци1гка в магнии с редкими и исполь иими включениями второй фазы МйчАЬ. [c.129]

Механические свойства гетерогенных систем подробно исследованы в работах [19, 95,138—147]. Улучщение прочностных характеристик, прежде всего предела текучести, этих систем по сравнению с гомогенными материалами обусловлено наличием структурных неоднородностей, создающих дополнительное сопротивление движению дислокаций. Согласно работе [145], эти неоднородности можно классифицировать следующим образом 1) локальные изменения, вызванные флуктуациями состава и приводящие к образованию метастабильных групп-кластеров, которые могут длительно существовать при низких температурах в силу замедленных процессов диффузии 2) мета-стабильные зоны типа зон Гинье — Престона (предвыделения) 3) выделения второй фазы, имеющие когерентную или некогерентную связь с матрицей, а также включения второй фазы 4) смесь двух фаз, представляющая собой поликристалл, состав отдельных зон которого может быть различным (следуя Гуарду [139], часто применяется термин конгломератная структура ). [c.71]

Упрочнение микроструктурными барьерами желательно, любые поиски в этом направлении следует считать перспективными. Еще до-дислокационная теория мелкозернистости доказала целесообразность размельчения зерна аустенита и всех продуктов его распада, уменьшения межпластиночного расстояния в перлите, размельчения второй фазы в гетерогенном сплаве. Главное преимущество этого способа упрочнения — сохранение пластичной матрицы и высокой вязкости разрушения. В отдельных случаях прочные включения второй фазы в пластичной матрице могут вызывать дислокационные нагромождения в системе ОЦК или плоские скопления в ГЦК у созданных барьеров, что приводит к зарождению микротрещин и снижению критического напряжения разрушения. [c.10]

Как отмечено выше, каждая частица может для простоты рассматриваться как дефект внутри матрицы и, таким образом, как инициатор трещины. К этому утверждению приводят два факта. Во-первых, у источников разрушения часто наблюдались крупные неоднородности, которые случайно объединялись в процессе изготовления. Во-вторых, известно, что включения второй фазы увеличивают напряжения вследствие различия в термическом расширении и в упругих свойствах включений и матрицы [27, 57]. Согласно такому упрощенному подходу, частица, действуя как концентратор напряжений, вызывает ноявление трещины, которая в конечном итоге и приводит к разрушению. [c.36]

На основе систематических исследований нескольких медных сплавов с включениями второй фазы (Сг, Ре, Мо, А12О3 и пористость) в работе [22] сделан вывод, что пластичность зависит только от объемного содержания частиц и по существу не зависит от их размера и формы, а также от природы второй фазы (рис. 8). Наблюдаемое поведение хорошо описывается эмпирической зависимостью [c.75]

Из сказанного следует, что при любой заданной температуре давление пара сплава должно быть ниже, чем давление пара чистого металла, и в первом приближении определяться по закону Рауля. Приводимые в работе Дэшмана [8] примеры иллюстрируют эту закономерность. Так, в сплаве железа с 25% (ат.) Ni при 1200 С давления паров железа и никеля при нагреве сплава должны быть соответственно равны 1 10 и 3-10 мм рт. ст. Полагая справедливым действие закона Рауля, считаем, что давления паров железа и никеля при нагреве сплава должны быть равны соответственно 7,5-10 и 8-10 мм рт. ст. Из этого можно сделать вывод, что железо будет испаряться примерно в 10 раз быстрее, чем никель. Отсутствие достоверных экспериментальных данных о скоростях испарения компонентов сплавов тугоплавких металлов, а также сложных систем позволяет пока считать, что ориентировочные данные о закономерностях испарения сплавов при нагреве в вакууме могут быть получены только на основе закона Рауля. При этом следует еще раз подчеркнуть, что закон Рауля можно применять только для сплавов, являюш,ихся в исследуемом интервале температур твердыми растворами. Если же второй компонент сплава (даже при небольшом его содержании в сплаве) не образует с основным металлом твердого раствора, а находится в виде включений второй фазы, то к такому сплаву рассмотренный закон не может быть применен. [c.28]

Пятый тип зависимости Абн = / (У) проявляется в чугунах, некоторых алюминиевых сплавах и аустенитных сталях при низких гатряжениях. Практическое постоянство величины Абн в этих материалах обусловлено достаточно крупными включениями второй фазы, что способствует развитию неупругих явлений в местах концентрации напряжений, связанной с включениями. [c.6]

ПИЙ, приводящая к образованию есплошностей. Последние могут образовываться также около дисперсных включений второй фазы на границах зерен. Этот механизм наблюдали, в частности, в сплавах на никельхромо-вон основе (Л. l, 22]. Первые несплошнрсти в этих спла- <) [c.80]

Включения второй фазы, нерастворимые в матрице или когерентно связанные с нею, препятствуют миграции границ и росту зерен. Эффект растворимых включений сложнее. Коа-лесценция включений облегчает рост зерен вследствие ослабления барьерного эффекта и появления дополнительной движущей силы. Однако миграция границ в этом случае сопряжена с диффузией растворенных атомов, и скорость роста зерен может быть небольшой. С нагревом до высоких температур включения растворяются и рост зерен интенсифицируется. Подобно включениям на кинетику роста зерен влияют и микропоры. [c.48]

С целью повышения стабильности магнитных свойств используется тройная система Sm- o- u. Введение меди приводит к реализации в сплаве изоморфного распада. В материалах этого типа высококоэрцитивное состояние обусловлено закреплением доменной стенки на мелких, соизмеримых с толщиной доменной стенки, включениях второй фазы. Легирование тройных сплавов Sm- o- u железом и цирконием и изменение соотношения РЗМ и переходного металла от R oj в сторону R2T17 привели к созданию материала по магнитным характеристикам выше Sm oj и с высокой температурной стабильностью. [c.524]

Большой интерес представляют гранулированные сплавы алюминия с элементами, практически нерастворимыми в нем в равновесных условиях и сильно отличающимися от алюминия по плотности. Такие сплавы имеют гетерогенную структуру, предста-вляюш ую собой алюминиевую матрицу с равномерно распределенными дисперсными (из-за высокой скорости кристаллизации) включениями второй фазы. В сплавах, легированных сравнительно [c.373]

К сбоям в работе гидроаппаратуры может быть отнесено о / s n,,oS запоздалое или преждевременное рис. 6.5. Изменение скорости Одр включение второй фазы переме- пресс-поршня в завнснмостн от щения поршня. Часто причиной числа оборотов вентиля Пв Н давле- ния в аккумуляторе, Па [c.211]

В их состав на основе драгоценных металлов или сплавов вводятся дисперсноупрочняющие фазы в виде тугоплавких металлов, окислов, тугоплавких соединений, образующих твердые растворы. К таким материалам относятся псевдосплавы серебро—никель, серебро—палладий, серебро—палладий—никель, золото—палладий— серебро, серебро—цирконий. Композиция серебро—палладий—никель отличается высокой коррозионной стойкостью в различных климатических условиях. Ее структура представлена двумя фазовыми составляющими матрицы из серебропалладиевого сплава и дисперсных, вытянутых в направлении деформации включений второй фазы твердого раствора серебра и палладия в никеле. [c.165]

Анализ показывает при нагружении поликристаллов в отдельных зонах концентраторов напряжений могут развиваться локальные пл1астические сдвиги задолго до достижения макроскопического предела упругости. Это обусловливает эффекты неупругости, амплитудно-зависимое внутреннее трение, низкое значение истинного предела упругости, непрерывно снижающегося с увеличением чувствительности измерительной аппаратуры. В малопластичных и хрупких материалах в зонах концентраторов напряжений микротрещины зарождаются при относительно низких средних напряжениях. Локальная картина в зонах концентраторов напряжений в значительной мере зависит от средней величины зерна, степени анизотропии решетки, состояния границ зерен, наличия включений второй фазы и др. [c.148]

Иногда в неоднородных системах наблюдается пятый тип зависимости Абн = / N). По-видимому, практическое постоянство Абн в этих материалах обусловлено присутствием достаточно крупных включений второй фазы, что способствует развитию неупругих явлений в местах концентрации напряжений, связанной с включениями. Знакопеременное нагружение вызывает лишь некоторое изменение (например, дробление) этих пластин, что существенно не сказывается на их роли концентраторов напряжения. Классическим примером материалов, относящихся к этому типу, является серый чугун. К этому типу можно отнести также некоторые алюминиевые сплавы, аустенитную сталь 0Х14АГ12М при невысоких напряжениях и т. п. [c.138]

Диаграмма (рис. 260) построена по данным металлографического исследования и определения электросопротивления и температуры плавления сплавов, выплавленных из 99,84%-НОГО Hf и 99,9%-ного U. Солидус точно не определен, показано лишь, что при увеличении содержания Hf температура плавно повышается без максимумов. На этом основании высказано предположение [1 ] о полной взаимной растворимости -Hf и y-U. Этому противоречили наблюдавшиеся в сплавах шаровидные включения второй фазы, однако было показано, что эти включения представляют собой стабилизированный примесями a-Hf. Аналогичная картина наблюдается в системе U—Zr 12]. [c.99]

Для получения разнообразных керметных покрытий большие возможности открывают электрохимический и электрофоретический методы. При электрохимическом способе осаждаемой матрицей чаще всего служит никель. Получены также керметные покрытия на основе матрицы из железа, кобальта, меди, хрома, серебра, золота, платины, палладия, родия, цинка, кадмия, олова, свинца включения второй фазы еще более разнообразны. Перечисленные выше и многие другие износостойкие компоненты при подобранных электролитах и оптимальных режимах электролиза включаются в матрицу в значительных количествах [до 40% (об.)]. [c.151]

Фиг. 172. Структура нормально закаленного (а) и перегретого при закалке (б) дуралюмина. Обратите внимание на то, что в спруктуре перегретого дуралюмнна появились характерные остроугольные включения второй фазы.

В литых сплавах типа Хг на рис. б,а количество неравновесной эвтектической жидкости обычно невелико и поэтому эвтетика структурно вырождается в одну фазу а-фаза из эвтектики отлагается на дендритных ячейках (сечениях ветвей дендритов) первичных а-кристаллов, сливаясь с ними, а по границам дендритных ячеек под мимроакопом обнаруживаются только включения второй фазы р эвтектического происхождения. [c.20]

Если мигрирующая граница встречает включения второй фазы, то она должна огибать эти включения и затем отрываться от них. Так как по мере развития собирательной рекристаллизации движущая сила ее уменьшается, то включения могут через некоторог время полностью затормозить рост зерна. Чем больше объемная доля включений / и меньше их размер й, тем меньше конечный размер зерна 0 , достигаемый при данной температуре отжига [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...