Раствор замещения

Твердые растворы замещения. Металл А имеет, например, решетку, изображенную на рис. 81,а. Растворение компонента В в металле А происходит путем частичного замещения атомов Л атомами В в решетке основного металла (рис. 81,6). [c.100]

U — чистый металл б — тверды) раствор замещения в — твердый раствор внедрения [c.101]

При образовании твердых растворов замещения периоды решетки изменяются в зависимости от разности атомных диаметров растворенного элемента и растворителя. Если атом растворенного элемента больше атома растворителя, [c.101]

Железо со многими элементами образует растворы с металлами — растворы замещения, с углеродом, азотом и водородом — растворы внедрения. [c.163]

В твердых растворах внедрения процесс диффузии облегчается тем, что не требуется вывода атома (иона) растворителя в иррегулярное положение, и поэтому энергия активации меньше, чем при образовании твердых растворов замещения. 1-[апример, при диффузии углерода в 7-железе Q 30 ккал/г-атом. В случае диффузии металлов в 7-железе (растворы замещения) Q 60 ккал/г-атом. Коэффициенты диффузии в этих двух случаях различаются в тысячи и десятки тысяч раз. Так, для стали с 0,2% С при 1100°С коэффициент D = 6-10 для диффузии углерода и D = 6-10- для диффузии молибдена. [c.322]

При нагреве титан поглощает кислород, азот, водород и углерод, которые образуют с Ti а и Tip твердые растворы внедрения разной предельной концентрации, в отличие от нормальных легирующих элементов (ванадия, алюминия, олова и др.), образующих твердые растворы замещения. [c.519]

Кремний и железо также являются в большинстве сплавах примесями, однако влияние их (т. е. железа и кремния) значительно менее резкое, чем примесей, внедрения, так как они образуют раствор замещения. В соответствии с этим содержание указанных элементов в сплавах допускается более высокое (железа от 0,07 до 0,3% и кремния от 0,04 до 0,10% в зависимости от марки сплава). [c.520]

Поскольку атомы растворителя и растворенного элемента твердого раствора имеют различные размеры, кристаллическая решетка твердого раствора замещения [c.124]

Влияние легирующих элементов на полиморфные превращения железа. Все элементы, за исключением углерода, азота, водорода и отчасти бора образуют с железом твердые растворы замещения. [c.131]

На основе компонента-растворителя в виде чистого металла твердые растворы могут быть растворами замещения и растворами внедрения. [c.30]

Твердые растворы замещения характерны для сплавов большинства металлов (Ре с Сг, Мп, N1, Ш, Мо Си с 2п, 5п, А1 и др.). [c.30]

При образовании твердого раствора замещения атомы растворенного элемента несколько искажают и изменяют кристаллическую решетку основного компонента-растворителя. Степень искажения решетки пропорциональна концентрации (количеству) растворенного [c.30]

Твердые растворы замещения могут быть ограниченными (предельными) и неограниченными (непрерывными). [c.31]

Твердые растворы вычитания, или растворы с дефектной кристаллической решеткой, в отличие от твердых растворов замещения и внедрения, образующихся на основе чистых металлов и имеющих кристаллическую решетку одного из компонентов сплава, могут возникать на основе химических соединений с сохранением их кристаллической решетки. При этом атомы растворяемого компонента замещают в кристаллической решетке определенное количество химических соединений. [c.32]

Когда атомные радиусы Fe и легирующих элементов отличаются не более чем на 8%, то образуются твердые растворы замещения неограниченной растворимости. [c.161]

Если атомные радиусы Fe и легирующих элементов отличаются на 8—15%, то образуются твердые растворы замещения ограниченной растворимости (растворимость этих элементов в Fe уменьшается с увеличением различия в величинах атомных радиусов). [c.161]

Наиболее склонны к свариванию одинаковые металлы и металлы со СХОДНЫХ атомно-кристаллическим строением, образующие друг с другом твердые растворы замещения. Структурная неоднородность, наличие в металле нескольких фаз, особенно неметаллических (карбидов, силицидов и др.), предотвращают сваривание. Устойчивы против сваривания закаленные стали (если не происходит отпуска стали из-за перегрева). [c.338]

Известно, что реакции внедрения в решетку инородных частиц (образование твердых растворов замещения и внедрения) не протекает совсем, если в них участвует идеальная бездефектная решетка. В результате взаимодействия примесных атомов с вакансионными комплексами пористой подповерхностной зоны металлической матрицы (в качестве основы изучались Ре, Сг и Т1 - [74]) образуются чрезвычайно устойчивые и энергетически выгодные конфигурации. Такие комплексы не распадаются в широком интервале температур, вакансии не уходят на стоки. [c.121]

Легирующие элементы образуют с железом твердые растворы и химические соединения. Твердые растворы замещения неограниченной растворимости непосредственно после затвердевания образуют с железом никель и кобальт и металлы группы платины, а с а-железом -только хром и ванадий. Характерная диаграмма для систем Fe - Сг показана на рис. 21. [c.45]

Легирующие элементы, атомные радиусы которых отличаются от атомного радиуса железа не более чем на 8%, образуют с железом твердые растворы замещения неограниченной растворимости (см. табл. 2). [c.45]

Легирующие элементы, атомные радиусы которых отличаются от атомного радиуса железа на величину от 8 до 15%, образуют с железом твердые растворы замещения ограниченной растворимости, причем растворимость этих элементов в железе уменьшается с увеличением разницы в атомных радиусах. [c.46]

Атомы растворенных компонентов Сг, Мо и W, входя в твердый раствор замещения никеля, изменяют силовое поле или уплотняют узлы атомов и вызывают искажение решетки. Если это искажение находится в пределах, не превышающих значения бо- [c.410]

Первая группа элементов при легировании никеля образует твердый раствор замещения до тех пор, пока период кристаллической решетки не достигнет 0,370 - 0,388 нм. Дальнейшее легирование элементами Сг, Мо, W приводит к образованию в структуре сплава интерметаллидных соединений - плотно упакованных фаз, присутствие которых, как правило, снижает механические свойства, Следовательно, количество элементов первой группы должно быть таким, чтобы период решетки никелевого твердого раствора не превысил указанных значений. При этом прочностные характеристики однофазных сплавов в литом состоянии следующие <7в = 588 МПа a-j = 294 МПа. Период решетки твердого раствора на основе никеля при легировании изменяется по уравнению п [c.411]

Термин текстура сплавов объясняется следующим. Как правило, образование твердых растворов замещения приводит к снижению энергии д,у и тем сильнее, чем выше валентность легирующей примеси. Поэтому, даже если исходный металл дает текстуру меди, твердый раствор заметной концентрации, т. е. сплав на его основе дает простую текстуру 110 <П2>. Таким образом, с помощью легирования можно воздействовать на текстуру прокатки г. ц. к. металлов. [c.286]

Рис. 83. Параметр твердых растворов (замещения), образующихся при раствореиии различных элементов в алюминии (а), меди (б) и железе (в) (автор)

Твердые растворы замещения могут быть ограниченные и неограниченные. При неограниченной растворимости любое количество атомов А может быть заменено атомами В. Следовательно, если увеличивается концентрация атомов В, то все больше и больше атомов В будет находиться в узлах решетки вместо атомов А до тех noip, пока все атомы А не будут заменены атомами В и, таким образом, как бы плавно совершится переход от металла А к металлу В (рис. 84). Это, конечно, возможно при условии, если оба металла имеют одинаковую кристаллическую структуру, т. е. оба комионента являются изоморфными. [c.102]

Рис. 84. Кристаллические решетки твердого раствора замещения при неограиичеппой растворимости компонентов

Цементит способен образовывать твердые растворы замещения. Атомы углерода могут замещаться атомами неметаллов азотом, кислородом атомы железа — металлами марганцем, хромом, вольфрамом и др. Такой твердый раствор на базе решетки цементита называется легированным цемеититом. Обычное обозначение легированного цементита М3С, где под буквой М подразумевают железо и другие металлы, замещающие атомы железа в решетке цементита. [c.166]

Диффузия хрома, алюминия и других металлов протекает значительно медленнее, чем углерода и азота, потому что азот и углерод образуют с железом растворы внедрения, а металлы— растворы замещения. При одинаковых температурных и нременных условиях это приводит к тому, что диффузионные слои при металлизации получаются в десятки и сотни раз более тонкими, чем при цементации. [c.339]

Легируя сплав элементами, которые образуют твердые растворы замещения, можно получить лучшее сочетание свойств вязкости и пластитчноси, чем металле, содержащем примеси внедрения. Поэтому элементы внедрения следует считать вредными примесями, и содержание их ограничивают в технических сплавах. [c.520]

Твердые растворы замещения. При образовании твердых растворов этого типа атомы растворителя в узлах решетки замещаются атомами растворяющегося элемента. Схема распределения атомов металла А и металла В в твердых растворах замещения приведена на рис. 91, а. В твердых растворах наблюдается также замещение в кристаллической рещетке одного химического соединения другим, как это показано на [c.122]

Особый интерес представляют условия образования твердых растворов замещения, в которых железо играет роль растворителя. И. И. Корнилов установил связь между растворимостью элементов в железе и их ионными диаметрами атомный диаметр растворимого элемента должен отличаться от атомного диамерра железа не более чем на 8—15%. Только при этих условиях не происходит значительной деформации кристаллической решетки растворителя и изменения характера связи. Если это ра.зличие не превышает 8%, то образуются непрерывные твердые растворы если различие составляет 8—15%, то образуются ограниченные твердые растворы. Так, например, хром, с атомным диаметром, отличающимся от железа не более чем на 1,5%, дает с ним непрерывный ряд твердых растворов молибден, отличающийся от железа по атомному диаметру на 10%, ограниченно растворяется в железе еще меньше растворяется вольфрам и т. д. Отмеченные закономерности в отношении растворимости элементов в железе распространяются и на некоторые другие элементы. [c.123]

Рис. 92. Искажение кристаллической решетки при образовании твepдьix растворов замещения

С увеличением Q значительно уменьшается О. При этом для разных веществ величина О существенно зависит от уровня Q. Так, при диффузии С в а-Ре образуется твердый раствор внедрения и Q= = 134 кдж1г-атом. При диффузии металлов в -Ре образуются растворы замещения и <3 = 231—273 кдж г-атом. [c.138]

Легированый феррит — это твердый раствор легирующих элементов в а-Ре. Поскольку атомные радиусы легирующих элементов близки к атомному радиусу Ре, в рассматриваемых сплавах образуется твердый раствор замещения. [c.160]

Твердые растворы замещения неограниченной растворимости с у-Ре образуют N1 и Со, а с а-Ре — лишь Сг и V. При медленном охлаждении эти непрерывные твердые растворы образуют химические соединения FeN з, РеСо, РеСг и РеУ. Между тем Мп, W, Мо, П, ЫЬ, А1 и 2г образуют с Ре твердые растворы замещения ограниченной растворимости если же количество легирующих элементов превышает предел их растворимости в Ре, то они образуют с Ре химические соединения. С, В и N образуют с Ре твердые растворы внедрения. [c.160]

При высоких (закалочных) скоростях охлаждения и степенях переохлаждения в некоторых сплавах типа твердых растворов замещения (алюминиевых, медных, никелевых и др.) образуются особого рода метастабильные фазы, представляющие собой локальные зоны с повышенной концентрацией легирующего элемента. Из-за различия в атомных диаметрах металла-растворителя и легирующего элемента скопление последнего вызывает местное изменение межплоскостных расстояний. Эти зоны называют зонами Гинье — Престона (ГП). Учитывая, что тип решетки не изменяется, зоны ГП часто называют предвыделениями . Они имеют форму тонких пластин или дисков и размеры порядка мкм. Границы их раздела полностью когерентны, поэтому поверхностная энергия зон пренебрежимо мала. У зон малого размера энергия упругих искажений решетки также мала, поэтому энергетический барьер для их зарождения весьма невелик. Зоны ГП зарождаются гомогенно на концентрационных флуктуациях. Особенность образования зон ГП — быстрота и безынкубационность их возникновения даже при комнатной и отрицательной температурах. Это обусловлено повышенной диффузионной подвижностью легирующих элементов, которая связывается с пересыщением сплава вакансиями при закалке. [c.498]

При дальнейшем медленном охлаждении непрерывные твердые растворы этих двойных систем в определенном интервале концентраций образуют химические соединения FeNi3 РеСо, РеСг и FeV. Марганец, вольфрам, молибден, титан, ниобий, алюминий и цирконий образуют с железом твердые растворы замещения ограниченной растворимости. Причем, если количество введенных элементов превышает их предел растворимости с железом, то легирующие элементы образуют с железом химические соединения. На рис. 22 показана диаграмма состояния Fe - W. Тип диаграммы характерен для систем Fe - А1 (рис. 23), Fe - Si, Fe - Mo, Fe - Ti, Fe - Та и Fe - Be. [c.45]

Ко второй группе относятся элементы (Сг, Мо, V и др.), образующие растворы замещения преимущественно с цементитом, например (Fe, Сг)зС, (Fe, Мо)зС, - (Fe, У)зС. При превр)ащении определенной концентрации эти элементы образуют специальные фазы - карбиды (например, СгСз, V4 3) и тем самым тормозят графитизацию и вызывают размельчение графитовых включений. [c.62]

Упрочнение первого типа обычно связывается с влиянием элементов, образующих растворы замещения и внедрения. При этом рассматривается взаимодействие дислокаций с примесью вследствие несоответствия размеров атомов, которое определяется параметром r= lla)dald (а —параметр решетки, С — концентрация легирующего элемента), а также упругих модулей, которое определяется параметром R= l/G)dG/d . Эти типы взаимодействия могут быть рассчитаны в рамках теории упругости, поскольку они обусловлены полями дальнодействия. Кроме того, возможно взаимодействие типа близкого действия, определяемое электростатическим взаимодействием ядра дислокации с а. р. э. Напряжение Тпр в области, где оно не зависит от температуры, т. е. определяется дальнодействием, может быть рассчитано из соотношения Хпр = гОг где 2=1/760 [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...