МЕТАЛЛЫ Кривые нагревания

В задачи термического анализа входит 1) построение и исследование кривых нагревания и охлаждения металлов и сплавов для определения критических точек 2) построение диаграмм состояния сплавов по критическим температурам (точкам) 3) анализ фазовых превращений при нагреве и охлаждении сплавов и оценка технологических характеристик систем (сплавов) по их диаграммам плавкости. [c.186]

ПОСТРОЕНИЕ КРИВЫХ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [б, 8] [c.188]

В металлах и сплавах могут иметь место следующие основные риды превращений 1) переход чистого металла из твёрдого состояния в жидкое и обратно 2) переход металла из одной аллотропической формы в другую 3) кристаллизация избыточного компонента (чистого металла, твёрдого раствора или химического соединения) из жидкого сплава, затвердевающего по соответствующей диаграмме плавкости 4) выпадение одного из компонентов из твёрдого раствора в случае его пересыщен-ности при данной температуре. Превращения (критические точки) могут быть обнаружены построением и анализом кривых нагревания и охлаждения металлов и сплавов. [c.188]

Если металл (сплав) не имеет превращений в заданном интервале температур, кривая нагревания В и охлаждения А данного вещества (в координатах температура — время) будет иметь вид. представленный на фиг. 92. [c.189]

Переход металла из одного состояния в другое можно проследить по кривым нагревания и охлаждения, построенным экспериментально в координатах температура — время (рис. 17). [c.38]

Рис. 17. Кривые нагревания и охлаждения чистого металла

Кривые нагревания и охлаждения металлов и сплавов позволяют определить температуры превращений и выбрать рациональный температурный интервал обработки металлов или сплавов. [c.109]

На рис. 146 приведена кривая зависимости твердости никеля от плотности тока. Очевидно, что такое изменение твердости металла связано с изменением качества электролитического осадка в области низких и высоких плотностей тока. Как видно из рис. 146, после нагревания никеля в вакууме при 450—500° твердость его значительно снижается, особенно в области низких плотностей тока. Это обусловлено, вероятно, удалением включений из металла при нагревании в вакууме (водорода и других), а также укрупнением кристаллов. [c.311]

Первичная кристаллизация, т. е. кристаллизация из жидкого состояния, протекает для чистых металлов при постоянной температуре с определенным тепловым эффектом, вследствие чего на кривых охлаждения при температуре затвердевания (и на кривых нагревания при температуре плавления) обнаруживается остановка (горизонтальный участок). [c.199]

Фиг. 18. Кривая нагревания чистого металла.

Важные сведения о свойствах металлов дают так называемые кривые нагревания (при плавлении металла) и к р и-вые охлаждения (при затвердевании металла). Для построения таких кривых измеряют температуру металла через определенные равные промежутки времени. [c.50]

Рис. 26. Кривые нагревания и охлаждения металла

Заметные переохлаждения наблюдаются обычно при больших скоростях охлаждения. При очень сильном переохлаждении теряется подвижность атомов и вещество может затвердеть в аморфном состоянии. К очень сильному переохлаждению склонны силикаты, органические вещества, соли. На рис. 32 показаны кривые нагревания и охлаждения металлов. [c.72]

Рис. 32. Кривые нагревания и охлаждения металлов

У большинства конструкционных металлов при нагревании до температур (0,4 -ь 0,5) Гп , (где выражена в К) процесс ползучести выражен сравнительно слабо. При более высокой температуре характер кривых ползучести зависит от уровня приложенных напряжений (рис. 6.1). Типичная кривая ползучести, например при [c.175]

Аллотропические модификации имеют железо, кобальт, олово, марганец, титан, никель, цирконий и некоторые другие металлы. Для примера рассмотрим аллотропические превращения железа. На рис. 13 показана кривая нагревания железа. Критические точки перехода одной модификации железа в другую при нагревании принято обозначать Ас с цифрой (Асз, ЛС4), а при охлаждении — Аг (Лгз, ЛГ4). [c.13]

Логарифмический декремент колебаний системы имеет довольно большой разброс при нагревах и охлаждениях, что, по-видимому, связано с изменением площади и качества контакта битума с металлом при застывании битума. При нагревании битума до 80° С логарифмический декремент колебаний балки на амортизаторах увеличивается на частотах ниже 700 Гц примерно в два раза (рис. 30, область, ограниченная кривыми 2), а на более высоких частотах резкое увеличение логарифмического декремента происходит при нагревании выше 50° С (кривая 1). Резонансные частоты при нагревании уменьшаются примерно пропорционально температуре. При 80° С уменьшение резонансных частот по сравнению с таковыми при комнатной температуре составляет 5—10%. Нагрев битума уменьшает жесткость креплений пластин кожухов к полкам и ребрам, поэтому амплитуды колебаний пластин кожухов возрастают, что приводит к увеличению эквивалентной массы системы. Таким образом, уменьшение динамической податливости системы при нагреве происходит как за счет увеличения логарифмического декремента колебаний, так и за счет увеличения эквивалентной массы. [c.80]

Экспериментальные исследования зависимости температуры поверхности тонких металлических слоев на массивном основании от времени нагревания на воздухе сфокусированным излучением СОа-лазера (источник тепла неподвижный) показали (рис. 68), что имеет место нетривиальный ход кривых, который может быть объяснен только с учетом изменения поглощательной способности металла при окислении. В работах [125, 126] на примере тонких пленок показано, что при нагревании ряда металлов излучением СОа-лазера в присутствии кислорода их отражательная способность R необратимо уменьшается (рис. 69), что ведет к резко нелинейной зависимости времени прогорания тонкой пленки на подложке от плотности светового потока (рис. 70). [c.113]

Полиморфные превращения происходят в железе, олове, титане, кобальте и других металлах. Медь, алюминий не претерпевают полиморфных превращений. Сущность полиморфного превращения состоит в том, что при нагревании в твердом металле возникают новые центры кристаллизации. Это приводит к образованию новой решетки, формирование которой происходит с поглощением тепла при нагревании и выделением тепла при охлаждении. Поэтому при формировании кристаллической решетки температура остается постоянной и этому на кривой охлаждения соответствует горизонтальный участок, т.е. по своему механизму полиморфное превращение — кристаллизационный процесс. Как и в случае кристаллизации из жидкого состояния, полиморфное превращение протекает вследствие того, что образование новой модификации соответствует уменьшению свободной энергии. По этой же причине для того чтобы превращение протекало, нужно небольшое переохлаждение. [c.21]

При увеличении толщины заливки подшипника скорость повышения температуры при попадании абразива резко возрастает, и при дальнейшем возрастании толщины слоя кривая скорости нагревания асимптотически приближается к прямой, имеющей малый угол наклона к оси абсцисс. Когда толщина заливки существенно меньше, чем номинальный размер абразивных частиц, основной металл подшипника существенно влияет на работоспособность подшипника. Так, если основной металл — медь, то температура повышается более значительно, чем если основной металл — алюминий. [c.164]

Перегиб или остановка на кривой охлаждения металла указывает момент, когда начинается образование кристаллов. Температура, при которой происходит это превращение в металле, называется критической точкой. Эту же критическую точку можно заметить и при постепенном нагревании металла, в момент его плавления. [c.103]

Область полирования и глянцевания следует за областью травления, которой предшествует область образования твердого слоя. Границы между этими тремя отрезками кривой/=/(/7) могут быть достаточно отчетливыми. Абсолютные значения переменных и я I, определяющие эти границы, зависят как от рода металла так и от состава электролита. С точки зрения практического применения, область хорошего полирующего или глянцующего действия при повышении значений напряжения и силы тока ограничены такими недостатками, как например образование кислорода и иногда недопустимо высокое нагревание электролита. Последнее мешает при относительно плохо проводящих ток электролитах, какими часто пользуются в лабораториях. Большинство применяемых в промышленности электролитов, с которыми работают при температурах превышаю -щих комнатную, оказываются в этом отношении менее чувствительными. [c.239]

Важной физической характеристикой металлов являются температуры плавления и затвердевания его при охлаждении. Эти температуры называют критическими или критическими точками. Принято обозначать критические точки буквами Л, при охлаждении железа н /5,. при нагревании. На рис. 4 показаны кривые охлаждения и нагревания чистого железа (для различия модификаций введены цифровые индексы). На диаграмме отображены превращения, происходящие в чистом железе при охлаждении и нагревании его, критические точки аллотропических превращений и модификаций. [c.11]

Метод термического анализа (иначе физико-химического) основан на явлении теплового эффекта. Фазовые превращения в сплавах, например, появление твердой фазы в начале кристаллизации (или плавление при нагревании), переход металла в твердом состоянии из одной формы кристаллического строения в другую, растворение или выделение избыточной фазы и т. д., сопровождаются тепловым эффектом. В соответствии с этим на кривых измерений, построенных в координатных осях температура—время, при температурах фазовых превращений наблюдаются точки перегиба или температурные остановки Температуры, соответствующие фазовым превращениям, называются критическими точками. [c.121]

Термический анализ. Термический анализ основан на том, что в процессе нагревания и охлаждения металлов и сплавов структурные превращения всегда сопровождаются выделением или поглощением тепла. Термический анализ выявляет эти тепловые эффекты, на основании чего строятся кривые охлаждения и таким образом определяются фазовые превращения., [c.30]

При построении диаграммы состояния берут серию сплавов металлов А ц. В различного химического состава. Для этих сплавов строят кривые охлаждения в координатах температура — время. Охлаждение необходимо вести очень медленно, чтобы процесс кристаллизации протекал при теоретической температуре кристаллизации. Как и чистые металлы, сплавы могут Кристаллизоваться при значительных степенях переохлаждения. Только очень медленное охлаждение позволяет достаточно точно определить температуру начала и конца перехода из жидкого состояния и превращений структуры в твердом состоянии. Запаздывание превращения при нагревании или охлаждении чистого металла или сплава называется гистерезисом. Диаграммы состояния строят для так называемых равновесных условий, когда все процессы успевают проходить с очень небольшим гистерезисом. [c.37]

Вместе с целым рядом вопросов, удачно разрешенных с точки зрения классической электронной теории металлов, появились и противоречия с опытными данными. Они состояли в расхождении кривых зависимости удельного сопротивления от температуры, наблюдаемой на опыте и вытекающей из положений теории в несоответствии теоретически полученных значений теплоемкости металлов опытным данным. Наблюдаемая теплоемкость металлов меньше теоретической и такова, как будто электронный газ не поглощает тепла при нагревании металлического проводника. [c.263]

К числу превращений в твердых сплавах нужно отнести особые превращения, которые также улавливаются на кривых охлаждения (и нагревания), как и все вышеуказанные, поскольку и они сопровождаются выделением или поглощением тепла, но которые относятся к магнитным явлениям и встречаются лишь в ферромагнитных металлах и сплавах. Эти превращения связаны с утратой ферромагнетизма или, точнее говоря, с переходом ферромагнитных тел в парамагнитные и обратно. Так как эти явления связаны с внутриатомными превращениями (изменениями в расположении электронов) и не изменяют расположения атомов в кристаллической решетке, магнитные превращения нельзя рассматривать как фазовые превращения. [c.92]

Передача тепла между твердыми телами. Тепловое равновесие между солью II металлом в случае, когда металл приклеен к поверхности образца соли, устанавливается плохо. Наличие больших неоднородностей в распределении температуры внутри соли ясно видно из анализа фиг. 94, на которой представлена кривая нагревання при температуре 0,35 К, полученная ван-Дейком [190] в его измерениях теплоемкости сульфата гадолиния (см. п. 46). Термометр пз фосфористой бронзы н проволочный нагреватель были намотаны на образец вместе, причем виток одного чередовался с витком другого. Ход температуры, определенный с помощью термометра из фосфористой бронзы, указывает на местный перегрев, который выравнивается очень медленно. [c.564]

Следующая остановка на кривых нагревания при 1390° С соответствует фазовому превращению у-железа в 6-железо и обратно. 0-железо, подобно - и р-железу, имеет кристаллическую решётку объёмноцентрирован-ного куба физические свойства 8-железа (параметр решётки, магнитные свойства и др.) как бы продолжают свойства -железа с той лишь разницей, которую вносит температурный интервал (910 —1390°), отделяющий оба состояния металла. [c.320]

Твердый металл, нагретый до определенной температуры, начинает плавиться. Вследствие поглощения металлом скрытой теплоты плавления, температура остается постоянной л), что Отмечено на графике горизонтальным участком кривой нагревания (рис. 17, а). Только после того как металл расплавился полностью, его температура повышается по наклонному участку кривой. Расплавленный металл охлажЯается плавно до температуры кристаллизации, а затвердевает при постоянной температуре (горизонтальная площадка) (рис. 17,6). Эго указывает на то, что отвод тепла охлаждением компенсируется скрытой теплотой кристаллизации. После окончания затвердевания металла температура его плавно понижается. Кривые нагрева и охлаждения (см. рис. 17, а, б) характеризуют процесс равновесного превращения, так как в данном случае показ.ано совпадение температуры кристаллизации с температурой плавления. [c.38]

Термический анализ основан на том, что при фазовых превращениях в металлах и сплавах происходит выделение или поглощение тепла. Если прослсдить за изменением температуры в образце металла при нагревании или охлаждении, то в момент начала фазового превращения плавный ход температуры нарушается. На кривой, показывающей зависимость температуры от времени, появляются перегибы, так как изменение температуры замедляется от выделения или поглощения тепла. При определенных условиях замедление изменения температуры может быть таким, что температура некоторое время будет сохраняться постоянной, и на температурной кривой появится горизонтальный участок — площадка. [c.47]

Если металл (сплав) не имеет превращений в заданном пнтервале температур, кривая нагревания В и охлаждения А данного вещества (в координатах температура — время) будет иметь вид, представленный на фиг. 8. Если сплав имеет фазовые превращения, на кривой охлаждения появится горизонтальный участок ВС или перелом, свидетельствующий о выделении скрытой теп-Ге перат,ра превращения [c.57]

Расплавленный натрий вступает в реакцию с водородом, в результате которой при температуре выше 200° С образуются гидриды. Давление паров во время диссоциации чистого гидрида натрия при температуре выше 420° С превышает 1 ат. Водород из гидрида окиси и гидроокиси натрия можно удалить путем нагревания и откачки. График растворимости гидрида натрия в расплавленном натрии показан на рис. У-Ю. Из кривой графика видно, что водород в виде гидрида можно удалить с помощькт холодной ловушки. В присутствии азота, активированного электрическим разрядом, натрий превращается в нитрид или азид. В присутствии углерода или окисей металлов он вступает в реакцию с азотом, образуя конечный продукт реакции — цианистый натрий. [c.313]

ИЛИ спекания под давлением. Как сообщалось, температура перехода для двух постулированных форм составляет 1000°. Однако наблюдалось, что кривая зависимости э. д. с. от температуры для платина-родиевой термопары не имеет скачков, наличие которых можно было бы ожидать в случае полиморфизма. Для доказательства этого недавно была исследована (61 структура спецнальпого очень чистого образца металла, содержавшего примеси в количестве менее 0,001%. Было установлено, что размер элементарной кристаллической решетки изменялся плавно и непрерывно в интервале от комнатной температуры до 1600° н что электрическое сопротивление изменялось непрерывно и обратимо при нагревании и охлаж-.аении образца от комнатной температуры до 1450°. Это доказательство [c.493]

Структурные превращения в металлах и сплавах сопровождаются выделением или поглощением скрытой теплоты превращения (например, при распл1авлении металлов поглощается скрытая теплота плавления) или же связаны с аномальной удельной теплоемкостью, которая наблюдается, например при образовании сверхструктуры в Р-латуни. Отсюда следует, что при нагревании или охлаждении металла или сплава в одинаковых условиях структурные изменения должны вызвать изменение хода кривой температура — время. По перегибу кривой можно найти температуру структурного превращения. В условиях истинного равновесия температура (или температурный интервал), при которой происходит данное структурное превращение, является постоянной дл я данного металла ил1и сплава, но практически часто наблюдается температурный гистерезис структурного превращения. Например, при медленном охлаждении в условиях истинного равновесия жидкое олово затвердевает при постоянной температуре 231,9 но в обычных опытах часто оказывается возможным, прежде чем начнется кристаллизация, охладить жидкое олово на 20 или 30° ниже его истинной температуры затвердевания. Это явление обычно называется переохлаждением. Переохлаждение является результатом кристаллизации, происходящей путем зарождения центров и их роста. [c.120]

При нагревании вещества атомы приходят в движение. Если температура не слишком высока, атомы совершают малые колебания около положения равновесия. С увеличением температуры растут амплитуда и энергия колебаний. Поскольку кривая потенциальной энергии несимметрична относительно положения минимума при V = 7о , колебания частиц в общем случае носят ангар-моничный характер. Ангармоничность в металлах проявляется сильнее с ростом температуры. Это приводит к тому, что равновесное положение при повышении температуры смещается в сторону больших значений удельного объема — вещество расширяется. Когда энергия колебаний становится больше величины потенциального барьера, атомы начинают свободно перемещаться в объеме веще-. ства. Тепловое движение атомов при этом приобретает сложный характер и становится хаотическим. Конденсированное вещество начинает вести себя как газ. [c.44]

На фиг. 80 приведена зависимость механических свойств стали марок 15 и У7 от температуры [25]. Из кривых видно, что при нагревании относительное удлинение б у этих сталей возрастает, а предел прочности падает. Так, например, у стали марки 15 при нагреве ее до 1200° С предел прочности падает с 43,9 до 1,4 кПмм , а относительное удлинение возрастает с 32,9 до 65,1%. Аналогичная зависимость имеет место и для других сталей [25]. Однако имеются случаи, когда нагрев не увеличивает способность металла к ковке например, обыкновенный чугун является нековким металлом. При нагреве у чугуна снижается предел прочности и удлинение, т. е. изменяются механические свойства в направлении понижения ковкости. Поковки высокого качества получаются только при правильном нагреве металла и ковке в пределах установленных температур. Правильно нагревать металл — это значит нагревать его со всех сторон равномерно с определенной скоростью, до определенной температуры и с наименьшей потерей на угар. Неправильный нагрев может-привести и к ряду пороков в металле повышенному окислению, трещинам и рванинам, обезуглероживанию, перегреву, пережогу и др. [c.146]

В поведении кривых для ферромагнитных металлов N1, Ре и Со обнаруживается существенная аномалия (рис. 1.15) модуль упругости отожженного никеля сначала падает и проходит через минимум при 200° С, затем возрастает до достижения точки Кюри, после чего линейно уменьшается с ростом температуры кривая модуля для железа начинает быстрее загибаться вниз, подходя к точке Кюри (760°С), в которой мгновенно приобретает более пологий наклон, сохраняющийся до точки а-у-превращения вблизи 900° С, и при дальнейшем нагревании возрастает скачком (при Y oi пepexoдe модуль упругости Е скачком падает при охлаждении). Ферромагнитные свойства, так же как и полиморфные превращения, нарушают гладкость кривых изменения модуля упругости (см. также соответствующие нерегулярности в поведении модуля упругости Е для кобальта на рис. 1.15). Эти аномалии подтверждаются также поведением коэффициента затухания в только что рассмотренных трех металлах. [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...