Эффект Ликвация

В противоположность однофазным сплавам приготовление и термическая обработка опилок многофазных сплавов связаны со многими трудностями, которых часто не принимают во внимание. Очевидно всегда желательно в результате предварительной обработки уничтожить в многофазном сплаве эффект ликвации. После гомогенизации спл ав тем не менее содержит две и более фазы, что может при опиловке привести к образованию частиц, состоящих только из одной фазы или из обеих фаз вместе. Размеры частиц дл Я разных фаз могут сильно отличаться, и при просеивании соотношение фаз окажется сильно измененным это явление наблюдали многие исследователи. Следует подчеркнуть, что если многофазный сплав был опилен и просеян, совершенно неправильно предполагать, что [c.264]

Соотношение концентрации никеля в центре и на границах эвтектических колоний составило в литой структуре тех же чугунов 1,40 при 1,55% N1 в сплаве и 1,55—1,82 при 2,84% N1 в сплаве. В отожженном чугуне, содержащем 2,11% N1, оно равно 1,3, а при 6,25% N1 1,21. Микронеоднородность матрицы сохраняется при повторной аустенизации и проявляется при распаде аустенита. Процесс распада усложняется наложением эффектов ликвации никеля и кремния. Поскольку их влияние на устойчивость аустенита при температурах образования феррито-графитного и феррито-карбидного эвтектоида противоположно, оно может компенсироваться в отдельных микрообъемах матрицы при определенном соотношении никеля и кремния, что и наблюдалось в интервале концентраций 2—3% N1 при 2,3% 51. При дальнейшем увеличении содержания никеля его эффект сильнее. [c.118]

На степень ликвации в первичной структуре можно воздействовать не только специальной термической обработкой, но и изменением условий кристаллизации (регулированием охлаждения, модифицированием расплава).Учет эффекта ликвации никеля, ее масштабов необходим для правильного выбора соотношения концентрации никеля и кремния, обеспечивающего наиболее полное использование эффекта легирования для получения требуемых структурных характеристик. [c.120]

Зональная ликвация может существенно ослаблять ось шва и вызывает ряд нежелательных эффектов, в частности понижает пластические и прочностные характеристики шва, снижает его технологическую прочность. [c.465]

Наложение ультразвука в процессе кристаллизации сплава в изложнице способствует росту числа зародышей кристаллизации и измельчению кристаллитов слитка, уменьшает степень дендритной ликвации и в ряде случаев повышает деформируемость металла. В частности, применение ультразвука при обработке сталей У9 и У10 позволяет уменьшить размеры зерна до № 5—7, в результате чего предел прочности их возрастает на 75% при одновременном повышении характеристик пластичности на 30—60%. Большой эффект дает ультразвук на сплавах железа с хромом, кремнием и алюминием, особенно склонными к росту зерна. Обработка ультразвуком устраняет столбчатую структуру слитка, что также сопровождается увеличением предела прочности более чем в 1,5 раза, а относительного сужения и удлинения — в 4—13 раз. При этом понижается критический интервал хрупкости. Однако применение ультразвука в большой металлургии затруднено, так как требует больших мощностей (до 1,5— 2,5 кВт/кг). [c.503]

Травление следует применять в тех случаях, когда достигается хороший контраст и если эффект травления ограничивается только выявлением первичных кристаллов. Первичная дендритная ликвация при травлении не выявляется. Образцы не требуют предварительной обработки, так как результаты травления тщательно изготовленных шлифов и больших необработанных поперечных сечений образцов не различаются. [c.103]

В слитках кипящей стали зональная ликвация выражена значительно сильнее, чем в слитках спокойной стали, вследствие более интенсивного движения металла при его кристаллизации. В головной части слитков кипящей стали содержание серы может быть в восемь, фосфора в пять, а углерода в три раза выше среднего содержания. Для подавления ликвации в кипящей стали рекомендуется раньше прекращать кипение стали. Для этого через 1—1,5 мин после заполнения изложницы производят закупоривание слитка. Химическое закупоривание осуществляют присадкой алюминия, что приводит к остановке кипения, вследствие чего ликвация уменьшается. Такой же эффект дает накрывание изложницы после заливки кипящей стали массивными чугунными крышками — механическое закупоривание. Скопление примесей в слитке кипящей стали возрастает от поверхности к середине н к верхней части. Максимальное загрязнение в осевой части слитка на расстоянии 5—15 % от верха слитка. [c.227]

Существенное влияние на первую и вторую стадии МКК оказывают гетерогенность поверхности, концентрационная неоднородность окислителя, а также ш елевые эффекты. Причины гетерогенности поверхности — ликвация, загрязнения, микротрещины. [c.473]

Применение в качестве дисперсных инокуляторов изоморфных частиц (например, железного порошка) или 0,3-s-0,5 % активных элементов (суспензионное модифицирование) позволяет в результате повышения однородности и дисперсности структуры, оптимизации формы и распределения неметаллических включений, устранения некоторых литейных дефектов (пористости, рыхлости, осевой и внеосевой ликвации) существенно повысить уровень и изотропность свойств литого металла и получить следующие эффекты [c.371]

Зависимость состава эвтектического аустенита от температуры его образования позволяет воспользоваться методом анализа внутрикристаллической ликвации в аустенитной матрице эвтектических колоний для косвенной оценки влияния легирующих элементов на смещение эвтектического температурного интервала и проверки соответствующих данных, полученных другими методами. Необходимо учитывать, что результаты экспериментальных определений касаются первичных структур, полученных в условиях, отличных от фазовых равновесий. Данные о направлении внутрикристаллической ликвации могут иметь лишь качественное значение при оценке влияния легирующих на эвтектическую температуру. По этой же причине, а также ввиду наложения возможных эффектов частичной гомогенизации и структурных изменений после затвердевания оценка масштаба ликвации не может быть использована для количественной характеристики концентрационных соотношений в условиях фазовых равновесий. Указанные обстоятельства, естественно, сохраняют силу и при анализе ликвации в избыточном аустените. [c.52]

Таким образом, выполненные к настоящему времени исследования осветили роль кавитационных процессов и сил вязкого трения в эффекте образования мелкозернистой структуры и позволили связать степень измельчения зерна с условиями кристаллизации металлов и сплавов. Однако влияние ультразвука на структуру слитка проявляется не только в измельчении зерна, но и в устранении столбчатой структуры, уменьшении степени ликвации, изменении характера распределения фаз и других эффектах. Для обоснования связи этих структурных изменений в слитках, обработанных ультразвуком, с факторами ультразвукового поля, можно высказать ряд соображений. [c.461]

Образование темных полос, вероятно, требует определенной предварительной концентрации примесей. Эта концентрация может быть достигнута в отдельных местах кольцевой зоны, находящейся между зоной столбчатых кристаллов (которая выталкивает перед собой примеси) и дендритами, осевшими в расплаве. Некоторые виды фронта затвердевания, видимо, обусловлены наличием таких кольцевых зон, обогащенных примесями. На некоторых серных отпечатках видна остроугольная поверхность раздела между осевой У-образной зоной и вертикальным фронтом затвердевания (рис. 36). Эта кольцевая ликвация, возможно, связана с определенными эффектами деформации (ф. 574/2). [c.19]

Однако такое измельчение не достигается первой нормализацией, так как при дендритной ликвации, с одной стороны, зерна имеют неоднородные размеры и, с другой стороны, в стали находятся нерастворившиеся фазы. На микрофотографии 567/6 — пример неоднородного измельчения зерна здесь крупные зерна лежат в дендритных осях и обогащены углеродом (обратная вторичная ликвация углерода) оба эффекта обусловлены смещением вверх линии А из-за наличия фосфора в зоне ликвации. [c.28]

Шлифованный 120-мм круг из нижней трети 4,5-т слитка киг.ящей углеродистой стали. Поперечное полусечение. Видны только большие зоны ликвации, а не дендриты, как на микрофотографии 576/1. Место стыка краевой зоны с сердцевиной сохраняет прямоугольную форму и выявляется как ряд белых участков (ликвация фосфора), окаймленных черным (эффект травления). Внутреннее кольцо газовых пузырей окружает ликвационную сердцевину, в которой имеются другие сильно локализованные зоны ликвации. В наружной, более чистой части этого сечения, белые линии являются следами двойного кольца первичных газовых пузырей в исходном слитке. Их предпочтительная ориентация, особенно в верхней части фотографии, определяется калибровкой валков. [c.60]

Как показали исследования, проведенные в работе 1501, эффект, достигаемый многоступенчатой термической обработкой для деформированных сплавов на никелевой основе, объясняется регулированием выделения упрочняющей фазы 511з (Т1А1), ее дисперсности и характера распределения. Неравновесность кристаллизации металла шва и многокомпонентность системы легирования способствует образованию химической неоднородности за счет ликвации и появлению участков, обогащенных легирующими элементами. Это приводит к неравномерному распределению фаз, выпадающих в процессе термической обработки или эксплуатации при высоких температурах. В исходном состоянии после сварки сложнолегированного шва на никелевой основе, легированного молибденом, вольфрамом, титаном и алюминием, интер металл идные и карбидные фазы выделяются крупными фракциями по границам зерен. В поле зерна распределение фаз крайне неравномерно. Обогащенные фазами и примесями границы в этом состоянии обладают при высоких температурах пониженной деформационной способностью, и трещина, зародившаяся под нагрузкой по границе зерна, интенсивно далее по ней развивается. Эгому способствует также кристаллизационная ориентированность кристаллитов сварного шва и значительная протяженность прямых участков границы зерна. Аустенитизирующая термическая обработка ликвидирует ориентационную направленность структуры, зерна в результате ее проведения становятся равноосными. При этом проходит также перераспределение легирующих элементов и диффузионное рассасывание ликвационных участков. Последующее ступенчатое старение способствует более равномерному распределению фаз в матрице. Границы зерен становятся более тонкими (чистыми), чем у металла шва в исходном после сварки состоянии. Это приводит и к изменению характера деформации при длительном разрыве за счет включения в нее не только границ, но и тела зерна. Зародившиеся трещины при этом локализуются и имеют округлую форму, что обеспечивает высокую пластичность при длительном нагружении. [c.246]

Только в том случае, когда дифракционная картина является результатом суммирования отражений для разных ОКР — разных участков, не однородных по составу кристаллита (дендритная ликвация, диффузионный слой), при достаточной амплитуде изменений состава твердого раствора и достаточно резкой зависимости периода его решетки от состава возможен дифракционный эффект — размытие ( 2 Ав) линий, возрастающее с увеличением угла в по закону тангенса АС1Ся Аа1а = [c.129]

Аморфное состояние метастабильно и если превышается определенная температура, характерная для каждого сплава, то он переходит в устойчивое кристаллическое состояние. В аморфном состоянии у ряда сплавов наблюдается при сохранении пластичности повышенная твердость и упругость заметно возрастают некоторые электрические и магнитные свойства и, самое главное, сплавы легче пассивируются и коррозионная стойкость их повышается. Повышение коррозионной стойкости аморфного состояния сплавов определяется не только облегчением возникновения пассивации, но и более совершенным пассивным состоянием, что обусловлено гомогенной и однородной поверхностью сплава в аморфном состоянии (отсутствие различных фаз, границ зерен, межзеренной ликвации, инородных включений). В настояшее время получены аморфные сплавы на основе самых разнообразных металлических систем. Максимальный эффект повышения коррозионной стойкости при переходе в аморфное состояние наблюдается для металлических систем, склонных к переходу в пассивное состояние. В настоящее время выполнено большое количест во работ, посвященных исследованию ряда сплавов на основе системы Fe—Сг, содержащих значительное количество углерода, фосфора или бора в качестве аморфизаторов. Так, в ранних работах японских авторов [250—252] описаны свойства сплава на основе железа, содержащего 13 % (ат.) Сг (или 14% по массе) 13% (ат.) Р (или 8% по массе) 7% (ат.) С (или 1,7% по массе). Установлено, что сплав имеет повышенную нассивируемость в растворах кислот, не подвергается питтинговой коррозии даже в подкисленных растворах Fe ls. Значительное количество исследований аморфных сплавов на основе Ре—Сг, а также Ti выполнено и в СССР [254—259]. [c.337]

Микроликвация второго типа связана с резким возрастанием концентрации примеси по границам зерен в зоне равноосных кристаллов. Этот эффект иллюстрируется схемой, приведенной на фиг. 46. По существу, это эффект конечного переходного распределения примеси при нормальной кристаллизации (см. разд. 3.1.2). По мере сближения границ зерен концентрация примеси в тонком слое между их поверхностями может возрасти настолько, что начнется образование второй фазы. Если образования второй фазы не происходит, то при гладкой поверхности раздела зерен относительная концентрация примеси в твердой фазе s(X2)/ o в зависимости от параметра VЮ)Хг будет изменяться, как показано на фиг. 47 (здесь Со — исходная концентрация примеси в ванне, а Хз— половина расстояния между границами зерен). Как видно, при малых ликвация по границам зерен может быть в данном случае очень большой. Эта ликва ция увеличивается также с увеличением размера зерен и с уменьшением скорости роста этих зерен. Если зерна имеют дендритную форму, ликвация этого типа может быть гораздо меньше. [c.222]

При наплавке штучными электродами из проволок ЭИ694 и ЭИ695 на образцы тех же сплавов Укр ниже, чем при наплавке под флюсом. При этом металлографический анализ показал, что в первом случае структура сварного шва более столбчатая и в ней содержится меньшее количество первичных карбидов ниобия. Таким образом, разницу в показателе икр можно объяснить влиянием скорости охлаждения металла сварочной ванны на внутрикристаллическую ликвацию углерода и ниобия. При наплавке штучными электродами размеры сварочной ванны меньше, а скорость охлаждения ее больше, чем при наплавке под флюсом. С увеличением скорости охлаждения эффект подавления диффузионного механизма кристаллизации проявляется в уменьшении количества первичных карбидов ниобия, благодаря чему [c.149]

Значительного эффекта в повышении свойств трансформаторной стали можно достичь, применяя комбинации указанных методов Трансформаторная сталь, имея 3,8—4,2% кремния, представляет собой однофазный твердый -раствор. Однако, в микрообъемах благодаря ликвации углерода, расширяющего т-область, возможно получение двухфазной структуры (я - - т) с выделением при охлаждении по границам зерен третичного цементита, поэтому крайне желательно некоторое повышение содержания кремния В заключение в табл. 19 приведены свойства, получаемые на типовой трансформаторной стали марок Э4АА и Э4А в листе толщиной 0,35 мм. [c.138]

Направление ликвации в аустенито-графитных колониях не согласуется с предусмотренным диаграммой наклоном кривых СС[ и ЕЕ[ в сторону понижения температуры при увеличении концентрации меди. Вывод о наличии этого наклона при построении тройной диаграммы был сделан на основании кривых охлаждения сплавов Ре—С—Си, кристаллизовавшихся по метастабильному варианту. Проведенный нами термический анализ действительно указал на снижение температурной остановки при образовании аустенито-карбидной эвтектики (от П35 до П20° С с повышением содержания меди до 6,4%). При кристаллизации аустенито-гра-фитной эвтектики в синтетических сплавах Ре—С—Си температурный уровень эвтектической остановки повысился ири добавке 3,0% Си на 15 град, а в технических чугунах при добавке 4,0% Си на 45 град. О подобном эффекте упоминается и в работах [10, 11]. [c.69]

Интенсивное развитие превращения в отдельных участках,соответствующих определенным элементам первичной структуры, может, естественно, рассматриваться как результат внутрикристаллической ликвации никеля, обогащающего те объемы избыточногои эвтектического аустенита, которые образуются при наиболее высокой температуре в процессе кристаллизации. Таким образом, исходя из особенностей аустенизации, можно заключить, что характер ликвации никеля и кремния в серых чугунах аналогичен в зависимости от соотношения этих компонентов в отдельных участках матрицы эффект одного из них может преобладать или компенсироваться действием другого. [c.114]

При распаде аустенита в верхней части критического температурного интервала длительность превращения также увеличивается. Например, для чугуна, содержащего 3,15% N1, при 650° С инкубационный период возрос от 45 сек до 2 мин, а время полного превращения — от 6 до 15 мин. Аналогичный эффект наблюдали и для чугуна, содержащего 6,25% N1, в котором, кроме того, значительно увеличивается количество карбида, выделяющегося по границам зерен на начальном этапе превращения. Если в негомо-генизированных образцах карбидная сетка преимущественно располагалась в междуветвиях — на границах эвтектических колоний, то после гомогенизации она почти равномерно образуется в аустенитной матрице при этом сетка значительно утолщается, что, очевидно, указывает на относительное выравнивание концентрации углерода по сечению бывших колоний и дендритов в связи с уменьшением степени ликвации никеля и кремния. [c.120]

Большое значение для реализации в сходных температурных условиях стабильного или метастабильного варианта эвтектоидного распада имеет наследственная химическая микронеоднородность аустенита, обусловленная внутрикристаллической ликвацией меди и кремния. После выдержки при 900° С во всех чугунах, содержащих 2,5% 51, распад начинается в области у + а -[- Г, которая для чугунов второй серии выклинивается, появляясь лишь при максимальной исследованной концентрации меди (4,34 %). Феррит образуется в высококремнистых зонах бывишх дендритнр х ветвей и эвтектических колоний. Влияние ликвации кремния частично компенсируется стабилизирующим эффектом меди, обогатившей те же микрообъемы матрицы. Нужно учитывать, что на активность углерода в аустените медь, по-видимому, влияет так же, как и в жидкости [6]. Поэтому ликвация меди (совместно с кремнием) в отдельных участках матрицы может обусловить существо-124 [c.124]

Старение литого сплава (режим Т1). В ряде сплавов при ускоренном охлаждении в процессе кристаллизации происходит частичная закалка с образованием пересыщенного твердого раствора, т. е. формируется структура, в некоторой степени близкая к закаленному состоянию. При последующем старении по режиму Т1 происходит распад пересыщенного твердого раствора, вторая фаза выделяется по телу зерна в приграничной области, что приводит к упрочнению сплавов. Эффект упрочнения В некоторых случаях может быть значительным—20— 30%. При литье под давлением скорость затвердевания чрезвычайно высока, и, казалось бы, после охлаждения хмагниевых сплавов должен образоваться пересыщенный твердый раствор, содержащий весь имеющийся в сплаве алюминий. Вспомним, что закалка магниевых сплавов происходит при охлаждении на воздухе со значительно меньшей скоростью. Однако пересыщение твердого раствора при литье под давлением невелико. Причина этого заключается в значительном развитии дендритной ликвации (см. гл. 2), приводящей к выделению большого количества интерметаллической фазы эвтектического происхождения уже при небольшом содержании в сплаве второго компонента. [c.125]

В быстрорежущих сталях отжиг улучшает распределение эвтектических карбидов и гомогенизирует менее науглероженную матрицу. Этот эффект усиливается при деформации (ф. 581/1), когда ликвация не очень сильна (ф. 581/2). Влияние отжига на включения менее изучено. Распределение включений огнеупоров практически не изменяется в отличие от менее тугоплавких включений (окислы, силикаты, сульфиды видоизменяются). Относительно окислов и силикатов имеется мало сведений в деформированном металле они могут подвергаться разрушению и некоторой коагуляции. В то же время сульфиды, образующие сетку в стали с низким содержанием марганца, имеют довольно низкую точку плавления и после отжига выше 1000° С легко коагулируют [57]. Этим свойством пользуются для того, чтобы улучшить ковкость автоматных сернистых сталей диффузионным отжигом (или по меньшей мере длительным нагревом перед прокаткой), который устраняет красноломкость. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...