Образование зародышей новой гетерогенное

Поверхность частиц примесей адсорбирует атомы из расплава, причем упорядоченное строение твердой поверхности вызывает и упорядоченное расположение адсорбированных атомов на поверхности твердой частицы образуется как бы однослойный кристалл на него наслаиваются новые атомы — идет рост кристалла. Чем больше примесей, тем больше центров кристаллизации, тем мельче получается зерно. Такое образование зародышей называется гетерогенным. [c.36]

Гетерогенное образование зародышей новой фазы [c.180]

Гетерогенным называется образование зародышей новой фазы в исходной фазе на готовых поверхностях раздела, сопровождающееся образованием лишь части поверхности зародыша. К гетерогенным фазовым превращениям на готовых поверхностях раздела относятся кристаллизация на затравках при выращивании монокристаллов, на подложках при эпитаксиальном росте, на нерастворимых твердых частицах в расплаве. К гетерогенным превращениям по существу относятся и все случаи роста зародышей, возникших гомогенным путем. [c.180]

Образование зародышей новой фазы гетерогенное, 180 Образование центров новой фазы [c.369]

Распад твердого раствора или полиморфное превращение протекает с образованием фаз, имеющих состав, отличный от исходной матричной фазы, поэтому для гомогенного возникновения зародыша новой фазы критического размера необходимо наличие флуктуации концентрации. Чаще зародыши образуются в дефектных местах кристаллической решетки, на границах зерен, в местах скопления дислокаций, на включениях примесей и т. д. (гетерогенное зарождение). Это объясняется уменьшением работы образования зародышей (по сравнению с гомогенным зарождением), ускорением диффузионных процессов и тем самым облегчением получения концентрационных флуктуаций, необходимых для зарождения новой фазы. Рост зародышей новой фазы происходит неупорядоченным переходом атомов через границу раздела из исходной фазы во вновь образуемую. [c.46]

Превращения при распаде твердого раствора или полиморфном превращении (кроме мартенситного) протекают с образованием фаз, имеющих состав, отличный от исходной маточной фазы. Поэтому для гомогенного возникновения зародыша новой фазы критического размера необходимо наличие флуктуации свободной энергии и концентраций. Чем больше степень переохлаждения, тем меньше критический размер зародыша и требуемые для его образования флуктуации свободной энергии и концентраций. Чаще зародыши образуются в дефектных местах кристаллической решетки, на границах зерен, в местах скопления дислокаций, на включениях примесей и т. д. (гетерогенное [c.117]

Однако следует учитывать, что необходимое для образования неметаллических включений пересыщение в реальных условиях может быть значительно меньше величин, полученных в работе [47]. Это связано с тем, что при расчете [47] расплав принимали за гомогенную среду. В действительности в сварочной ванне находятся тугоплавкие частички кварца, корунда, мельчайшие кристаллы металла и т. д. Известно, это показали термодинамические расчеты [56, 57] и эксперименты [58], что образование новой фазы в гетерогенной среде происходит значительно легче, чем в однородной. В случае гетерогенного образования зародыша критического размера изменение изобарного потенциала будет [59] [c.49]

Образование зародышей может быть гомогенным и гетерогенным. При гомогенном образовании зародыши возникают за счет спонтанных флуктуаций атомных конфигураций. Образование небольшого участка новой более стабильной фазы сопровождается понижением объемной свободной энергии (поскольку предполагается, что новая фаза более устойчива), Необходимо также принимать во внимание свободную поверхностную энергию ядра п энергию упругих деформаций, связанную с напряжениями в решетке, возникающими вблизи ядра. Обе эти энергии связаны с процессами, препятствующими происходящему изменению свободной энергии. Суммарное же ее изменение можно представить так [c.148]

Адсорбционно-десорбц. гистерезис можно наблюдать на изобарах и в др. режимах. Его используют при определении истинной величины поверхности пористых адсорбентов, работы гетерогенного образования зародышей новой фазы, теп лот фазовых переходов и др. характеристик поверхностных явлений. [c.585]

Явление ориентированного образования зародышей новой фазы объясняется с привлечением энергетических представлений, согласно которым форма и ориентировка этих зародышей в анизотропной среде должны соответствовать минимуму поверхностной энергии при данном объеме, а минимум поверхностной энергии обеспечивается при максимальном сходстве в расположении атомов на соприкасающихся гранях старой и новой фаз (принцип Конобеевского — Данкова). По данным Д. Мак Лина, на когерентной границе а- и 7-фаз поверхностная энергия уменьшается в 3 — 4 раза по сравнению с теми же значениями в случае неориентированного зародыша. В связи с этим критический размер когерентного зародыша аустенита на порядок меньше, чем некогерентного. Естественно, что это приводит к резкому увеличению вероятности образования когерентного зародыша. Выполненные И.Н. Ки-диным, М.А. Штремелем и В.И. Лизуновым расчеты показали, что вероятность появления некогерентного зародыша ничтожно мала по сравнению с когерентным. При этом, в соответствии с изложенным в гл. П, в основном реализуется гетерогенное зарождение "у-фазы, связанное с меньшими затратами энергии. [c.85]

Смачивание влияет на степень перегрева и переохлаждения при фазовых переходах (кипении, конденсации, плавлении, кристаллизации и др.). Это связано с тем, что работа гетерогенного образования критического зародыша новой фазы максимальна при полном несмачивании и минимальна при полном смачивании. Например, для взаимного смачивания матрицы и волокна нужно, чтобы их взаимная растворимость и [c.95]

Рассмотрим в свете сказанного вопрос о местах зарождения аустенит-ных участков. Как уже было отмечено, наблюдения многих авторов свидетельствуют о гетерогенном зарождении у-фазы. Однако возникновение аустенита вовсе не обязательно должно быть свя а1 по именно с поверхностью раздела феррита и карбидов, поскольку пред варительное значительное обогащение а-фазы углеродом не является необходимым условием для протекания а 7-превращения. Очень существенную роль в этом процессе играет само повышение свободной энергии на границах, в том числе на границах феррита, что облегчает формирование зародыша новой фазы в этих местах [17]. Именно поэтому, как указывали авторы цитированных выше работ [5 — 7], как правило, зародыш аустенита возникает не просто на поверхности раздела феррит-карбид, а в тех местах, где карбидные частицы располагаются по границам зерен. Эти места являются предпочтительными для образования у-фазы как в связи с присуствием самой поверхности, обеспечивающей возможность гетерогенного образования зародыша, так и в связи с концентрационными изменениями, которые, безусловно, облегчают образование зародышей 7-фазы в этих местах. Подробнее вопрос о местах формирования 7-фазы в pasHbix условиях будет обсужден в гл. III. [c.18]

Дефекты, созданные пластической деформацией, весьма устойчивы и сохраняются в течение длительного времени при нагреве в области суб-критических температур. Так, при 600°С полное снятие наклепа достигается лишь после 3,5 ч, а при 700°С - после 1,5-ч вьщержки [ 74]. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что повышенная твердость сохраняется и при протекании начальных стадий рекристаллизации. Так, в деформированной стали 20 после вьщержки при 700°С в течение 30 мин рекристаллизация проявляется как рентгенографически (на линиях появляются точечные рефлексы), так и металлографически, а твердость сохраняется на уровне НВ 240 при НВ 137 в отожженном состоянии. При этом, кяк видно из рис. 25, а -> -превращение заметно ускоряется по сравнению с неотпушенной сталью (ср. кривые 1 я 3). По-видимому, это связано с появлением большого количества субграниц вследствие рекристаллизации ферритной матрицы и сфероидизации карбидов, тго, как известно, облегчает зарождение новой фазы, поскольку гетерогенное образование зародыша на границах требует меньшей энергии. Получение же при этом того же предельного количества аустенита, что и для неотпущенной стали, свидетельствует о сохранении при указанном отпуске значительной части искажений решетки. Удлинение выдержки, естественно, снижает избыточную энергию системы и приводит к уменьшению предельного количества аустенита (см. рис. 25, кривые 4-6). [c.56]

В классической теории зародьпиеобразования обычно рассматривается гомогенное образование стабильного зародыша новой фазы, осуществляющееся в результате возникновения серии благоприятных энергетических флуктуаций. Однако в, большинстве случаев, как уже отмечалось, в твердой фазе имеет место гетерогенное зарождение, сопровождающееся меньшей работой образования зародыша. Если такие зародыши могут образовьшаться из существующих дефектов без термической активации, можно говорить о том, что образование зародыша в классическом смысле вообще не требуется. [c.69]

В этом случае имеет место гомогенное образование зародышей, так как новая фаза образуется в самой системе, а не на поверхности раздела (см. 13.2.1). Переохлаждение, необходимое для гомогенного образования зародыщей, весьма значительно. Этот результат показывает, насколько велико сопротивление образованию новой фазы. Переохлаждение для гомогенного образования фаз составляет около 0,27пл (Гпл —температура плавления). В случае нормальной кристаллизации, на которую существенно влияет гетерогенное образование зародышей (образование зародышей на поверхности инородной фазы), переохлаждение составляет лишь несколько градусов. [c.191]

Таким образом, можно получать материалы с совершенно новыми свойствами, которые называются стеклокерамическими веществами. Материалом, который чаще всего используют для изготовления стекло-керамических веществ, является двуокись титана ТЮг, которая нередко вызывает разделение гомогенных силикатных стекол при их охлаждении (распад расплава). Отжиг таких стекол приводит к гомогенному и гетерогенному образованию зародышей и кристаллизации этой дисперсно распределенной фазы с выделением Т102 или фаз, богатых Т102. Дальнейшая термическая обработка способствует образованию зародышей и кристаллизации силикатных фаз. [c.304]

Схема всего процесса внутренней адсорбции, с которой связано появление склонности к межкристаллитной коррозии, может быть представлена следующим образом. После выдержки сплава при высокой температуре, когда межкристаллитные границы обогащаются какой-либо примесью, следует относительно быстрое охлаждение, препятствующее обратной диффузии примесей из области границ в зерна. Благодаря этому по границам зерен создается значительно большее пересыщение твердого раствора, чем в самом зерне. Из пересыщенного раствора при высоких или низких температурах выделяются вторичные фазы. Гетерогенность структуры может быть вызвана также выдержкой сплава при немного повышенной температуре, когда уже возможна диффузия и рост зародышей новой фазы в переходной зоне, пересыщенной одним из элементов, входящих в состав этой фазы. Образование такой структуры является причиной не только межкристаллитной коррозии, но и склонности к хрупкому межкристаллитному излому [44], так как оба эти явления связаны с выпадением карбидов по границам зерен. Так же как на границе зерен, внутренняя адсорбция может происходить и в местах структурных негомогенностей внутри зерен, например на плоскостях двойникования. В том, что указанные структурные негомогенности оказывают влияние на коррозионную стойкость, можно убедиться по фигурам травления таких структур или наблюдая явления, происходящие при коррозионном растрескивании [248]. Внутренняя адсорбция, связанная с составом сплава и его термообработкой, имеет для изучения коррозии очень важное значение и может оказывать решающее влияние на склонность не только к межкристаллитной, но и к другим видам коррозии. [c.45]

Подстановка опытных дангплх дает для толщины диффузионного слоя s величину около 10" см и меньше. Присутствие посторонних адсорбированных веществ на поверхности твердого тела может сильно влиять па скорость. При гетерогенных процессах, сопровождающихся образованием новой фазы (как напр, кристаллизация из пересыщенных растворов), фактором, определяющим течение процесса, является уже не диффузия кинетика подобных процессов зависит от скорости образования зародышей и от быстроты их роста. Чем в большей степени переохлажден пересыщенный раствор, тем б6.яьшую величину приобретает скорость образования зародышей, которая в определенной точке достигает своего максимума н при дальнейшем понижении 1° начинает замедляться. Скорость роста кристаллов измеряется приращением их линейных размеров в единицу времени. [c.87]

Однако наблюдаемые в реальных условиях значения переохлаждения или пересыщения во многих случаях оказываются намного ниже указанных величин. Это связано главным образом с наличием в реальных условиях факторов, снижающих величину составляющей поверхностной энергии в изменении свободной энергии при образовании зародыща новой фазы и соответственно уменьшающих энергию образования зародыща критического размера и критическое пересыщение или переохлаждение. Параметром, с помощью которого можно существенно изменять энергию образования критического зародыша, а следовательно, и необходимую величину пересыщения (переохлаждения), является поверхностное натяжение а. Управлять процессом фазовых превращений, изменяя поверхностное натяжение а, можно двумя путями введением специальных примесей в исходную фазу или созданием готовых поверхностей раздела. Растворимые в расплаве примеси, располагающиеся в поверхностных слоях центров новой фазы и уменьшающие их свободную поверхностную энергию, называются поверхностно-активными примесями. В случае наличия готовых поверхностей раздела зародышеобразо-вание происходит по гетерогенному механизму. [c.180]

Объединение ч-ц в крист, агрегаты уменьшает свободную энергию системы, а появление новой поверхности — увеличивает. Чем меньше агрегат, тем большая доля его ч-ц лежит на поверхности, тем больше роль поверхностной энергии. Поэтому с увеличением размера агрегата г работа А, требующаяся для его образования, вначале увеличивается, а затем падает (рис. 1). Агрегат, для к-рого работа образования максимальна, наз. критич. зародышем (гкр). Чем меньше работа образования зародыша, тем вероятнее его появление. С этим связано преимущественное зарождение на посторонних ч-цах (в особенности на заряженных), на поверхностях тв. тел (гл. обр. на её неоднородностях) и на их дефектах (гетерогенное зарождение). При этом кри- [c.319]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...