Кристаллизация эвтектическая

Основным фактором, определяющим направленную кристаллизацию эвтектического сплава или любого расплава этого вида с аналогичными свойствами, является осевой теплоотвод. Для осуществления этого процесса нужны только печь и протяжной механизм, обеспечивающий перемещение отливки вдоль печи. Предположим, что отливка вытягивается из печи так, как это показано на рис. 1. Поскольку большая часть отливки пребывает в печи длительное время, возможен небольшой боковой теплоотвод. Основной же поток тепла направлен вдоль оси отливки к тому ее концу, который покидает печь. Этот осевой поток тепла от горячего к холодному концу отливки вскоре приводит к установлению равновесного положения границы раздела твердой и жидкой фаз. [c.354]

Появление композиционных материалов было вызвано в основном стремлением повысить механические свойства конструкционных материалов. Однако очевидно, что направленное армирование волокнами открывает возможности создания новых материалов с особыми теплофизическими, электрофизическими, гальвано-магнитными, оптическими и другими свойствами. Методы получения композиций с особыми физическими свойствами в основном те же, что и для получения высокопрочных композиций направленная кристаллизация эвтектических сплавов, ориентированная перекристаллизация эвтектоидных систем, пропитка каркасных систем расплавом, совместная деформация волокон и матрицы и др. [c.219]

На рис. 31, г показана микроструктура доэвтектического сплава РЬ—5Ь, кристаллизующегося так же, как сплав 2 (см. рис. 40, б). Эвтектический сплав (точка с на рис. 40, б) начинает кристаллизоваться при температуре несколько ниже 4- Кристаллизация эвтектического сплава протекает при постоянной температуре (см. рис. 40, а), и после затвердевания сплав состоит только из эвтектики (а + р). [c.58]

Суш,ествуют два основных способа получения двухфазных композиционных материалов 1) волокна, усы или проволоку получают отдельно, а затем их вводят в матрицу 2) волокна или усы создают непосредственно в матрице, например направленной кристаллизацией эвтектических сплавов, используя контролируемое охлаждение или эвтектоид-ный расплав. Второй способ применяют при производстве литых композиционных материалов, поэтому здесь его не рассматриваем. [c.181]

Композиционные материалы (композиты) — искусственные материалы, полученные из двух или более компонентов с сохранением индивидуальности каждого отдельного компонента. К композиционным материалам относятся также сплавы с направленной кристаллизацией эвтектических структур. [c.69]

Фронтом кристаллизации (или фронтом роста) называют изотермическую поверхность, являющуюся границей фазового перехода расплав — кристалл и перемещающуюся по сплаву, находящемуся в литейной форме, по мере его кристаллизации. При направленной кристаллизации эвтектических жаропрочных сплавов важным является обеспечение условий роста кристаллов с микроскопически плоской поверхностью раздела твердая фаза—расплав (т. е. реализация так называемого плоского фронта кристаллизации). Существенное влияние на характер структуры, фазовый состав сплава и дисперсность составляющих фаз оказывают скорость перемещения фронта кристаллизации и (м/с) и осевой градиент температуры на фронте роста О (К/м). Так, например, рост скорости охлаждения = Оу (К/с) приводит к измельчению зерен упрочняющей фазы, эвтектики (у + у ) [c.364]

Сплавы с направленной кристаллизацией эвтектических структур относят к композиционным, поскольку в процессе их получения образуется типичная для композиционных материалов регулярная ориентированная волокнистая или слоистая структура. Упрочняющая фаза в этих системах имеет форму нитевидных кристаллов,. равномерно распределенных в матрице, и прочно связана с ней. Свойства нитевидных кристаллов, извлеченных из эвтектического сплава, примерно такие же, как и свойства нитевидных кристаллов, полученных из газовой фазы. [c.599]

В. Т. Борисов с сотрудниками исследовали влияние переохлаждения перед фронтом кристаллизации эвтектических сплавов на скорость роста кристаллов. Значительные переохлаждения (- 12°С) на фронте кристаллизации наблюдаются в сплаве Sn—Bi. В сплаве Sn—Zn переохлаждение в два—три раза меньше. Скорость роста кристаллов в обоих сплавах увеличивается с повышением степени переохлаждения на фронте кристаллизации. Анализируя полученные результаты, авторы считают, что в исследуемых сплавах осуществляется нормальный механизм роста, связанный с большой плотностью точек роста на грани растущего кристалла. В. Т. Борисов [73, с. 30—38] рассматривает нормальный механизм роста, скорость которого определяется флуктуационной частью плотности точек роста, характеризующей интенсивность обмена атомами между сосуществующими фазами. Плотность точек роста характеризуется вероятностью возникновения за счет флуктуаций локального разрыхления грани кристалла, стимулирующего переход атомов из жидкого в твердое состояние. В работе [70, с. 26—33] В. Т. Борисов предложил модифицированную формулу скорости роста, в которую ввел координационное число для жидкости. При этом он утверждает, что предложенная формула позволяет количественно описать нормальный механизм роста металлических кристаллов, поскольку они имеют малую вязкость и небольшую теплоту плавления. Вещества с высокой вязкостью типа салола кристаллизуются по механизму образования двумерных зародышей на грани растущего кристалла. [c.63]

УПРОЧНЕНИЕ ПУТЕМ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СПЛАВОВ [c.170]

С исчезновением одной твердой фазы система становится моновариантной и дальнейшее ее охлаждение в соответствии с кривой охлаждения N pNe приведет к изменению состава жидкой фазы по линий насыщения РЕ, а состав твердой фазы — кристаллогидрата — будет изображаться точкой на линии HD. Вымерзание криогидрата, представляющего собой смесь льда и кристаллогидрата соли В, происходит при постоянной температуре (площадка NeN e на кривой охлаждения 2 см. рис. 3-5), т. е. в рассматриваемом случае наблюдаются две температурные остановки при переходе ранее выпавшей соли в кристаллогидрат и при кристаллизации эвтектической смеси. [c.69]

Таким образом, процесс кристаллизации любого сплава данной системы окончится одновременным образованием кристаллов вещества А ъ В. При совместной кристаллизации вещество А, составляющее в кристаллизующейся жидкой фазе 80%, будет располагаться вокруг центров кристаллизации вещества В и замедлять их рост, тормозя диффузию вещества В к центрам кристаллизации. В результате образуется дисперсная смесь мельчайших дендритов вещества В и кристаллов вещества А, в толще которого они залегают. Такие смеси называются эвтектиками, представляющими собой сплавы, образовавшиеся в результате одновременной кристаллизации различных компонентов при постоянной температуре. Эвтектики имеют постоянный химический состав и наинизшую температуру кристаллизации для данной системы сплавов. Кривая кристаллизации эвтектического сплава будет выглядеть так же, как и кривая кристаллизации чистого компонента (сравни кривые / и 5 на рис. 28). [c.67]

Для упрощения изучения диаграммы состояния Ре—С не будем учитывать превращения, связанные с образованием феррита при высоких температурах (верхний левый угол диаграммы). При этом рассмотрим 1) превращения, связанные с первичной кристаллизацией (эвтектические превращения), 2) превращения, связанные с вторичной кристаллизацией (эвтектоидные превращения). [c.125]

Процесс кристаллизации эвтектического и заэвтектических сплавов не требует пояснения из диаграммы видно, что он протекает также, как и доэвтектических сплавов, но вместо избыточной р-фазы выделяется а-фаза (см. рис. 73). [c.117]

Кристаллизация эвтектического сплава протекает при постоянной температуре. На кривой охлаждения эвтектического сплава (см. рис. 56,а), как и пои кристаллизации компонентов А [c.109]

Большое значение имеют работы А. А. Бочвара по теории кристаллизации эвтектических сплавов, рекристаллизации металлов и др. А. А. Бочваром установлена зависимость между химическим составом и литейными свойствами, а также между химическим составом, строением и жаропрочностью металлических сплавов. [c.94]

Раздельная кристаллизация эвтектических фаз облегчается в присутствии таких примесей, как фосфор, молибден, вольфрам и др. В этом случае при росте крп- [c.86]

Возможность раздельной кристаллизации эвтектических фаз зависит, естественно, и от скорости охлаждения (степени переохлаждения) расплава. Однако при кристаллизации белого чугуна это влияние условий охлаждения является менее сильным, чем влияние элементов. [c.87]

Ковкие чугуны являются доэвтектическими Ре—С— 51 сплавами, содержащими 1 % 51. Сначала отливки имеют строение белого чугуна. В зависимости от условий кристаллизации эвтектическая составляющая имеет вид либо грубого конгломерата фаз, либо сотового или пластинчатого ледебурита. Эти структуры встречаются и в одной отливке, если разные участки ее кристаллизуются при различных переохлаждениях. [c.135]

Существуют два основных способа получения двухфазных композиционных материалов 1) волокна, усы или проволоку получают отдельно, а затем их вводят в матрицу 2) волокна или усы создают непосредственно в матрице, например направленной кристаллизацией эвтектических сплавов, используя контролируемое охлаждение или эвтектоидный распад. Второй способ [14] применяют при производстве литых композиционных материалов, поэтому здесь его не рассматривают. Способы производства волокнистой компоненты композиционного материала подразделяются на механические и физикохимические. [c.462]

Кристаллизация эвтектического сплава (подробнее см. ниже) протекает при постоянной эвтектической температуре. В таком сплаве отсутствуют как свободные (т. е. не входящие в эвтектику) кр. А, так и кр. В. [c.38]

Следовательно, при кристаллизации эвтектического сплава составы жидкой и твердых фаз должны быть постоянными. Поскольку температура сосуществования трех фаз постоянна, то на кривой охлаждения или нагрева при наличии трех фаз должна быть остановка (площадка), и пока одна из фаз не исчезнет (закристаллизуется вся жидкая часть при охлаждении или расплавится вся эвтектика при нагреве), температура останется неизменной. Следовательно, кривые охлаждения и теоретически для случая образования эвтектики должны иметь такой вид, как показано на фиг. 21, точка [c.52]

В то время как значительное число исследовательских и опытных работ было направлено на создание высокопрочных волокон и армированных ими композиций, Крафт и Элбрайт сосредоточили свои усилия на разработке оригинального метода направленной кристаллизации эвтектических сплавов [41]. Пользуясь этим методом, они закристаллизовали эвтектику А1 — СиАЬ и получили ориентированную двухфазную структуру. Хотя получение направленной структуры само по себе еще не означает создание композитного материала, Лемке и Крафт [45] в дальнейшем показали, что усы хрома, выросшие при направленной [c.353]

Путем направленной кристаллизации эвтектических сплавов могут быть получены материалы с параллельно расположенньшн высокопрочными фазами (в форме волокон или пластин), хорошо связанными с матрицей. Рост таких регулярных структур часто объясняют требованием минимума энергии поверхности раздела, о чем свидетельствует существование особого кристаллографического соответствия между фазами во многих эвтектических системах. Расчет расстояния между дислокациями на поверхности раздела, выполненный на основе простой модели, дает хорошее согласие с экспериментальными результатами. [c.370]

При кристаллизации эвтектического расплава диффузионное разделение жидкости на отдельные составляющие эвтектики приводит к ускоренному росту эвтектического цементита по сравнению с ростом первичных дендридов аустенита. Увеличение переохлаждения расширяет область кристаллизации эвтектики, так как скорость роста цементита превышает скорость образования и роста эвтектического аустенита. Это объясняется тем, что формирование последнего задерживается вследствие замедленной диффузии, т. е. эвтектический распад расплава с появлением механической смеси протекает быстрее, чем выпадение фаз, образующих эту смесь. Эта особенность эвтектической кристаллизации чугунных расплавов, богатых углеродом, расширяет область существования псевдоэвтек-тических структур. [c.52]

Методы, применяемые для направленной кристаллизации эвтектических сплавов (аналогичные методам получения монокристаллов Бриджмена, Чохральского, зонной плавки), должны обеспечивать плоский фронт кристаллизации — поверхность раздела между жидкой и твердыми фазами и однонаправленный отвод теплоты. В этом случае фазы эвтектики кристаллизуются перпендикулярно к поверхности раздела и следуют за ей по мере перемещения фронта кри- таллизации, образуя ориентированнее волокнистые или пластинчатые Ристаллы. [c.359]

Применение плазменного нагрева позволяет осуществить напрвленную кристаллизацию сплавов тугоплавких систем. Разработаны приемы, позволяющие регулировать длину, направление роста и кристаллографическую ориентацию растущих из расплава фаз. Характер формируемой структуры эвтектики при напрвленной кристаллизации определяется температурным градиентом и скоростью кристаллизации. Осуществлялась напрвленная кристаллизация эвтектических сплавов W—С и Nb—С. Со- [c.226]

Разработка Эриксеном и др. [11] метода перемещения формы (удаления) для направленной кристаллизаций жаропрочных сплавов обеспечивает получение высокого температурного градиента в затвердеваюш,ей жидкости и допустимую скорость кристаллизации. Ввиду того, что для роста большинства эвтектик на фронтальной плоскости требуется высокое отношение GIR, метод [68], который является процессом с низким температурным градиентом, не вполне приемлем для направленной кристаллизации эвтектических композиций. Однако он с успехом используется для изготовления пустотелых лопаток компрессоров из эвтектического сплава (Со, Сг) — (Сг, Со),Сз, как показано на рис. 40. [c.160]

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]

Высокопрочный материал с большей гомогенностью, чем при армировании, можно получить при направленной кристаллизации металлов. Направленная кристаллизация эвтектических сплавов приводит, судя по их микроструктуре [8], к получению транстропных материалов с высокой степенью гомогенности. [c.25]

Среди двухфазных сплавов особое место занимают эвтектические. Согласно современным представлениям [143] кристаллизация эвтектических сплавов происходит путем зарождения и роста так называемых эвтектических колоний, каждая из которых представляет собой двухфазный бикристал лит неопределенной геометрической формы. Для колонии характерна сложная система чередующиеся ответвлений. Если состав сплава отличается от эвтектического, то при отсутствии взаимной растворимости в твердом состоянии эвтектической кристаллизации предшествует выделение первичных кристаллов компонента, находящегося в избытке. Размер этих кристаллов существенно превышает размер структурных составляющих эвтектики. Этим обстоятельством в первую очередь объясняется закономерное отличие анодного и коррозионного поведения эвтектических и неэвтектических сплавов [28, 144]. [c.152]

При 1100 и 1200° С длительная прочность композиционного материала, полученного методом направленной кристаллизации эвтектического сплава NigAl—NigNb, отличается той же особенностью. [c.587]

В процессе охлаждения образца закись меди рентгенографически не фиксируется. На рентгенограммах при 1020° С сразу появляются линии окиси меди, интенсивность которых возрастает в интервале температур 1020—800° С. По-видимому, при кристаллизации эвтектической смеси образуются кристаллики закиси меди размером менее 10 мм, рентгеновски не фиксируемые из-за мелкокристалличности (при указанной скорости охлаждения кристаллы не успевают вырасти до размеров, фиксируемых дифрактометром). Дальнейшая кристаллизация частиц закиси идет параллельно с интенсивным их окислением. [c.156]

Кристаллизация эвтектического сплава соответствует нонва-риантному равновесию (С = 0) и протекает при постоянной температуре. На кривой охлаждения эвтектического сплава (см. рис. 66, а), как и при кристаллизации компонентов А и В, отмечается только горизонтальная площадка при температуре 4- После затвердевания сплав состоит из эвтектики (а + р ). Относительное количество твердых растворов а и р в полностью затвердевшем эвтектическом сплаве может быть получено, если рассматривать эвтектическую изотерму dee (см. рис. 66, б) как коноду [c.105]

Композиционный материал хюжет быть получен направленной кристаллизацией эвтектических сплавов. Роль матрицы п волокон в этом случае выполняют фазы, образующие эвтектическую смесь (например, КЬ КЬ,С, Та - Та,С, N1 - №Мо, К1зА1 - и др.). [c.114]

В дозвтекти теском угуне расположение и количество дендритов первичного аустенита отражается на строении колоний, растущих в междендритных и межветвие-вых промежутках. Если они тонки, то при малых переохлаждениях может идти раздельная кристаллизация эвтектических фаз углерод откладывается на графитных пластинах, а эвтектический аустенит—на поверхности дендритных ветвей. В сплавах с малой степенью эвтектичности при этом наблюдается не характерное для скелета обычных графито-аустенитных колоний параллельное расположение графитных ответвлений. [c.53]

Кристаллизация эвтектики. Из приведенных сведений видно, что кристаллизация эвтектического сплава носит особый характер. Действительно, температуры начала и конца затвердевания такого сплава совпадают, эвтектика затвердевает при наиниз-шей температуре, и в ней практически при одной температуре выделяются оба вида кристаллов. Природа эвтектики, характер ее строения и механизм эвтектической кристаллизации были изучены акад. А. А. Боч-варом. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...