Кривая нагревания (охлаждения) сплава

Термический анализ можно использовать только в тех случаях, когда превращение протекает достаточно быстро, чтобы можно было наблюдать тепловые эффекты при используемых на практике скоростях охлаждения или нагревания. Если исследуемый образец претерпевает фазовое превращение, то на его нормальной кривой охлаждения отмечается резкий перелом вследствие выделения скрытой теплоты превращения. В противоположность этому превращение порядок spS беспорядок может не сопровождаться тепловым эффектом, но в температурном интервале превращения удельная теплоемкость значительно изменяется, как описано выше, так что она оказывает влияние на скорость охлаждения ниже критической температуры. Явно выраженное замедление на кривой охлаждения наблюдается при температуре критической точки оно постепенно уменьшается по мере уменьшения удельной теплоемкости до нормальных значений при дальнейшем понижении температуры. Это замедление трудно отличить от критической точки, наблюдаемой при обычном фазовом превращении. Однако при нагревании упорядоченного сплава, приведенного в равновесное состояние, медленное на первых порах, а затем быстрое разупорядочение вызывает уменьшение скорости нагревания в рассматриваемом интервале температур, причем сначала этот процесс идет медленно, а по мере приближения к критической температуре быстрее. При прохождении критической температуры величина удельной теплоемкости очень резко возвращается к значению, характерному для неупорядоченного сплава, после чего резко возрастает скорость нагревания. Кривая нагревания этого типа отличается от кривой в случае истинного фазового превращения, и ее можно рассматривать как доказательство превращения порядок беспорядок. Если превращение идет вяло, то переломы на термических кривых сглаживаются и уже не удается определить точное положение критической температуры упорядочения. Однако в случае превращений, идущих со значительной скоростью, повторное снятие кривых нагревания со сплавов разного состава позволяет построить кривую зависимости температуры начала упорядочения от состава и нанести ее на диаграмму состояния. [c.128]

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]

При нагревании гомогенного сплава плавление начинается при истинной равновесной температуре без перегрева, аналогичного переохлаждению. Однако в случае превращений в твердом состоянии эффект температурного гистерезиса иногда очень значителен, так что кривые охлаждения и кривые нагрева дают температуры превращения, лежащие соответственно ниже и выше истинных равновесных значений. При превращении в твердом состоянии новая фаза обычно развивается и растет из зародышей в этих условиях должна произойти некоторая диффузия, чтобы группы атомов перестроились и образовали решетку, характерную для новой фазы. [c.121]

ВОЙ охлаждения. Эта трудность не может быть преодолена снятием кривой нагрева, потому что при нагревании в области (жидкость + А + В) диффузия в твердом состоянии может пройти только, если соблюдаются условия равновесия. Лучше всего охлаждать сплав очень медленно с энергичным перемешиванием до температуры остановки, соответствующей вторичному выделению, затем сделать выдержку немного ниже этой температуры для установления равновесия после этого может быть снята кривая нагревания при интенсивном перемешивании. Если две остановки находятся в соответствии, очевидно, что получено правильное значение иногда это можно подтвердить микроанализом. [c.373]

Следует отметить, что все описанные изменения фазового и структурного составов, происходящие при охлаждении сплавов, обратимы, т.е. они в обратном порядке совершаются также и при нагреве сплавов. Таким образом, проводить анализ фазового или структурного состояний сплавов можно и по кривым охлаждения, и по кривым нагревания. [c.55]

Как отмечалось выше, представляется маловероятным, чтобы температура солидуса сплава заданного состава точно отвечала температуре, при которой на его кривой охлаждения заканчивается остановка, возникшая при температуре ликвидуса, за исключением случая очень близкого приближения к равновесию в ходе эксперимента. Поэтому кривые солидуса лучше строить, снимая кривые нагревания сплавов, если для их исследования требуется применять метод термического анализа. [c.83]

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

Объяснить, что такое тепловой гистерезис и чем отличается кривая охлаждения сплава II от кривой его нагревания. [c.224]

Объяснить, что такое температурный гистерезис и чем отличаются кривые охлаждения сплава I от кривых нагревания. [c.228]

Кривые охлаждения и нагревания большинства сплавов отличаются от чистых металлов тем, что затвердевание и расплавление их происходят в некотором интервале температур (фиг. 21), [c.61]

При помощи термоэлектрического пирометра и секундомера через определенные промежутки времени отмечают наблюдаемые температуры сплавов. По полученным данным строят кривые охлаждения (при нагревании — кривые нагревания) в координатах температура — время и выявляют критические точки. Затем критические точки переносят на диаграмму состояния, построенную в координатах температура — концентрация компонентов. Если соединить точки начала кристаллизации сплавов и точки конца кристаллизации линиями, то получим диаграмму состояния сплавов данных компонентов. [c.63]

П о с т р о и т ь в координатах т е м п е р а т у р а — в р е-мя кривые охлаждения и нагревания заданных сплавов. [c.175]

Каждой точке диаграммы соответствует температурная критическая точка на кривой охлаждения или нагревания сплава, с соответствующим содержанием компонентов Л и Б. [c.263]

В ранних работах по построению диаграмм равновесия для снятия кривых охлаждения часто применяли градиентную печь. Эта печь монтируется вертикально, и ее нагреватель намотан так, что от верха ко дну получается равномерно изменяющийся температурный градиент. Образец находится в тигле, подвешенном на тонкой проволоке. Кривые охлаждения и нагревания снимаются при опускании или подъеме образца и прикрепленной к нему термопары с постоянной скоростью. Такой метод был успешно применен в Национальной физической лаборатории в 1915—1935 гг. в работах с алюминиевым и другими сплавами. Его недостатком является то, что и в самом образце по вертикальной оси неизбежно имеется градиент. Поэтому для более точных работ лучше применять печи другого типа. На рис. 104 показана градиентная печь, которая была применена для термического анализа амальгам. [c.153]

Чем медленнее охлаждение, тем ближе кривая PQ R S будет приближаться к равновесной кривой. Если сплав, с которого получена кривая PQ R S, снова подвергнуть нагреванию, то кривая электросопротивления при нагревании будет приближаться к пунктирной кривой S R"Q точка, отвечающая критической температуре, может даже оказаться несколько выше. Хотя после охлаждения (кривая PQ S ) общая степень порядка меньше, чем равновесная при температурах в области точки S, при нагревании наклон кривой никогда не бывает меньше наклона линии S U. По-видимому, сплав не претерпевает изменений в направлении к равновесному состоянию. Причины этого явления обсуждали Сайкс и Эванс [38] в терминах теории роста отдельных упорядоченных доменов. [c.127]

При термическом анализе определяют температуру начала и конца затвердевания сплавов при переходе их из жидкого состояния в твердое, а также температуру всех превращений, происходящих в сплаве в твердом состоянии. Для термического анализа приготовляют ряд сплавов с постепенно изменяющимся содержанием одного из компонентов сплава (например, 10, 20, 30, 40% и т. д.). Серию таких сплавов нагревают и расплавляют, а затем медленно и равномерно охлаждают. При помощи термопары через определенные промежутки времени отмечают температуру сплава. На основании полученных данных строят серию кривых охлаждения и нагревания в координатах температура — время, характерные точки которых переносят на диаграмму состояния. [c.74]

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]

Рис. 42. Изменение с температурой (при нагревании и охлаждении) удельного электросопротивления сплавов золота с марганцем, содержащих от 44,8 до 52,9 ат. % Аи. Цифры у кривых— содержание золота в ат. %.

По данным [29] температура начала мартенситного превращения -фазы с повышением содержания цинка от 48,0 до 52,0 ат.% при охлаждении линейно возрастает от 20 до 100 °К, а при нагревании аналогичное возрастание происходит по кривой с небольшим перегибом. Закалка от 640° сплавов с 50—53 ат.% Zn стабилизирует -фазу и понижает температуру Mt по сравнению со сплавами, охлажденными от той же температуры с печью. В этом исследовании было найдено, что точка Л/ для всех изучавшихся сплавов всегда лежит выше, чем точка Л1 . [c.299]

Диаграммы состояний характеризуют превращения, протекающие при медленном охлаждении (нагреве). Они в зависимости от состава сплава могут протекать различно, а следовательно, сплавы могут иметь разные по характеру температурные кривые охлаждения (нагревания). [c.199]

Однако использование горизонтальных сечений не позволяет построить полную кривую охлаждения или нагревания каждого тройного сплава, как это можно сделать на диаграмме двойных сплавов. [c.230]

В задачах, в которых приведены вертикальные разрезы, необходимо построить кривые охлаждения и нагревания соответствующего тройного сплава, если это требование специально оговорено в задаче. Кривые следует строить, используя указания, приведенные в этом разделе и в разделе Диаграммы состояния двойных сплавов . [c.234]

Однако в тройных сплавах, имеющих эвтектическое (эвтектоидное) превращение, двойная эвтектика (эвтектоид) будет кристаллизоваться не при одной температуре, а в интервале температур. В таких случаях на кривой охлаждения (нагревания) кристаллизация двойной эвтектики (эвтектоида) должна быть показана наклонной линией и перегибами кривой с другим наклоном. [c.235]

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]

Сплавы из двух компонентов, обладающих неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях. Для характеристики этого типа сплавов рассмотрим сплавы системы Си—N1 (рис. 38) (никелевые бронзы). Диаграмма состояния сплавов этой системы построена подобно диаграмме системы РЬ—5Ь (экспериментально) при помощи термического метода. Чистые компоненты, взягые для сплавов, имеют по одной температурной остановке меди — ЮвЗ С (точка А), никеля—1452°С (точка В). Сплавы из этих компонентов кристаллизуются в некотором интервале температур и имеют на кривых охлаждения две критические точки а и 6 (кривая на рис. 38 справа). Площадок на кривых охлаждения сплавов этого типа нет. На основании найденных критических точек превращения строится диаграмма состояния. Верхняя линия диаграм.мы АСВ представляет собой точки начала кристаллизации сплавов — линию ликвидуса, а нижняя АВВ — точки конца кристаллизации, т. е. линию солидуса. При нагревании линия АЬв (солидус) показывает температуры начала, а линия АСВ (ликвидус) — конца плавления сплавов. [c.64]

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]

Во-вторых, мы можем построить всю диаграмму состояния по вертикальным разрезам. Для этого мы производим нагревание или охлаждение отдельных сплавов последовательно одного ва другим и во время нагревания или охлаждения следим за каким-нибудь свойством сплава. Мошно следить напр, ва теплосодержанием сплава. В момент перехода сплава из одного состояния в другое теплосодержание меняется скачком, т. е. выделяется или поглощается теплота. Чтобы уловить, при каких темп-рах соверщается то или иное поглощение или выделение теплоты, достаточно через равные промежутки времени измерять темп-ру нагревающегося или охлаш-дающегося сплава. Эффект превращения отражается на скорости изменения темп-ры сплава, создавая перелом на кривой температура— время , к-рая обычно называется кривой нагревания или кривой охлаждения . Разные виды кривых нагревания и охлаждения [c.380]

Сплавы Fe r с правильно выбранным составом должны обладать чисто ферритной структурой и не должны содержать заметных количеств аустенита ни после нагревания до высоких температур (1 200° С) и более или менее быстрого охлаждения, ни во время охлаждения и тем более после охлаждения до комнатной температуры (рис. 6-1-Э1, I и III). Кривая теплового расширения сплава должна [c.196]

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]

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]

Для те рмического анализа приготовляют ряд сплавов с постепенно изменяющимся содержанием (например, 10, 20, 30, 40% и т. д.) одного из компонентов сплава. Эти сплавы нагревают и расплавляют, а затем медленно охлаждают. При помощи термо--пары через определенные промежутки времени отмечают температуру сплава. На основании полученных данных строят серию кривых охлаждения и нагревания сплавов в координатах температура — время, характерные точки которых переносят на диаграмму состояния. [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...