Кристаллическое строение сплавов

КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СПЛАВОВ [c.5]

Свойства сплавов зависят от образующейся в процессе кристаллизации структуры. Подструктурой понимают наблюдаемое кристаллическое строение сплава. Процесс кристаллизации начинается с образования кристаллических зародышей — центров кристаллизации. Скорость кристаллизации зависит от скорости зарождения центров кристаллизации и скорости роста кристаллов чем больше число образующихся зародышей и скорость их роста, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. Структура сплава зависит от формы, ориентировки кристаллических решеток в пространстве и скорости кристаллизации. [c.6]

На рис. 18.7 представлена схема изменения кристаллического строения сплавов А1—Си в процессе старения. [c.325]

Под сплавом подразумевается вещество, полученное сплавлением двух элементов и более. Элементами сплава могут быть металлы и неметаллы. Эти элементы называются, компонентами сплава. В сплаве кроме основных компонентов могут содержаться и примеси. Примеси бывают полезные, улучшающие свойства сплава, и вредные, ухудшающие его свойства. Примеси могут быть случайными, попавшими в сплав при его приготовлении, и специальными, введенными для придания сплаву требуемых свойств. Кристаллическое строение сплава более сложное, чем чистого металла, и зависит от взаимодействия его компонентов, которые при кристаллизации образуют фазы -однородные объемы, разграниченные поверхностями раздела. Компоненты в твердом сплаве могут образовывать твердый раствор, химическое соединение и механическую смесь. [c.8]

Кроме рассмотренных фазовых превращений, в некоторых сплавах, находящихся в твердом состоянии, наблюдаются магнитные превращения, которые в отличие от фазовых не связаны с изменением атомно-кристаллического строения сплавов. [c.128]

Кристаллическое строение сплавов [c.5]

Кристаллическое строение сплавов. ................. 5 [c.660]

Кроме рассмотренных фазовых превращений, в некоторых сплавах, находящихся в твердом состоянии, происходят магнитные превращения, которые, в отличие от фазовых, не связаны с изменением атомно-кристаллического строения сплавов. Магнитные преврашения, протекающие в сплавах, также используют на практике. [c.67]

Высокоуглеродистой фазой в железоуглеродистых сплавах может быть и цементит его кристаллическое строение и свойства были рассмотрены в гл. VI, п. 3. [c.203]

Фазы — это однородные части сплава с подобным кристаллическим строением, с идентичными свойствами и составом зерен-кристаллитов. [c.29]

На рис. 3.1 приведена микроструктура двухкомпонентного сплава системы Си—2п (латуни). Светлые и темные зерна имеют специфическое кристаллическое строение, состав и свойства. Светлые зерна (Си) образуют одну фазу сплава, а темные другую. [c.30]

Возврат протекает при невысоких температурах, изменяет тонкое кристаллическое строение, понижает (на 20—30%) прочность и твердость и повышает пластичность. Возврат снимает оц и ощ в кристаллической структуре зерен без изменения зернистой структуры исходных металлов и сплавов. [c.85]

РАЗДЕЛ I. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖАРОПРОЧНЫХ И ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ Глава 1. Кристаллическое строение металлов и сплавов [c.16]

В учебном пособии рассмотрены основные разделы курса материаловедения атомно-кристаллическое строение металлов, основы кристаллизации, диаграммы состояния сплавов, а также основные конструкционные. металлы и сплавы на основе железа и цветных металлов. Показана возможность изменения структуры и свойств материалов за счет термической и химикотермической обработки. Большое внимание уделено неметаллическим материала.м, которые находят применение в промышленности. Приведены варианты заданий для выполнения контрольной работы. [c.2]

Упрочнение металла при наклепе объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, вакансий, междоузельных атомов), а также торможением дислокаций в связи с измельчением блоков и зерен, искажением кристаллической решетки В результате наклепа образуется текстура, обладающая значительной анизотропией свойств В некоторых случаях наклеп является единственным способом упрочнения металлов и сплавов, которые не упрочняются термической обработкой, например, чистые металлы, однофазные сплавы твердых растворов. [c.26]

Второй способ повышения реальной прочности металлов заключается в изменении структурного состояния материала при заданном постоянном уровне сил межатомных связей. Низкие значения прочности технических ЛОО металлов и сплавов объясняются неоднородностью структуры — наличием неравномерно распределенных несовершенств кристаллического строения (дислокаций, вакансий, чужеродных атомов) и границ зерен, а также металлургических дефектов (пор, химической неоднородности и т. д.). Это приводит к резкому снижению энергоемкости металла ( мех вследствие неоднородного характера поглощения энергии различными объемами металла, т. е. к уменьшению величин 1 5 и п [см. уравнение (10)]. [c.22]

Имеется несомненная, в ряде случаев однозначная, связь между электрическими характеристиками и структурным состоянием металлов и сплавов после термической обработки или поверхностного упрочнения. Эти операции создают значительные сжимающие напряжения в поверхностных слоях и способствуют увеличению сопротивления -материалов разрушению. Физическая сущность происходящих при этом процессов связана с кристаллическим строением металлов. Для суждения о глубинных явлениях происходящих в недрах кристаллической решетки проводящих ток материалов, используют механические и физические методы испытаний, основанные на рентгеновском излучении, ультразвуковых колебаниях, магнитных явлениях, термо-э. д. с., электрическом сопротивлении и, наконец, вихревых токах. [c.3]

Участок кривой прочности аЬ соответствует разупрочнению металла и его сплавов в результате возникновения ограниченного числа дефектов в кристаллическом строении их. [c.10]

Наиболее полное объяснение механизму упрочнения дает теория дислокаций. Все процессы, происходящие в металлах и сплавах, как и их свойства, неразрывно связаны с характером и плотностью дефектов кристаллической решетки. Под дефектами кристаллического строения понимают нарушения в периодичности расположения атомов в пространстве, не связанные с тепловыми колебаниями атомов и упругими деформациями. В зависимости от протяженности различают три вида дефектов точечные, к которым относятся вакансии и межузельные атомы одномерные (линейчатые), к которым относятся дислокации, и двухмерные (пространственные), к которым относятся границы блоков, двойников, зерен. [c.96]

Первичная кристаллизация металла (из жидкого расплава) начинается с возникновения центров кристаллизации в отдельных участках жидкости, где создались наиболее благоприятные условия для устойчивости кристаллического зародыша. Такой зародыш является началом (центром), от которого идёт рост кристалла. Столкновение между собой соседних растущих кристаллов ограничивает их дальнейший рост и является причиной неправильной внешней огранки кристаллов. Величина зерна зависит от скорости кристаллизации (числа центров, возникающих в единице объёма в единицу времени) и линейной скорости роста кристаллов. Чем больше отношение скорости кристаллизации к скорости роста, тем мельче кристаллическое строение металла. Число центров и скорость роста, а следовательно, и величина зерна зависят от степени переохлаждения металла (разности температур начала кристаллизации и плавления). С увеличением степени переохлаждения скорость зарождения центров и скорость роста вначале возрастают, а затем уменьшаются, но с различной интенсивностью. Степень переохлаждения данного сплава зависит от скорости охлаждения и ряда других причин. С увеличением скорости охлаждения степень переохлаждения повышается. [c.323]

Сплавы — механические смеси двух чистых металлов— образуются в том случае, когда в процессе кристаллизации сплава разнородные атомы не входят в общую кристаллическую решетку (рис. 1-7). Кристаллам каждого из металлов, находящимся в этом сплаве, присущи те же строения и свойства, что и кристаллам чистого металла. На рис. 1-7 схематически показано строение сплава—механической смеси светлые кристаллы — металл А, темные— кристалл Б. [c.16]

Кристаллическое строение сплава более сложное, чем чистого металла, и зависит от взаимодействия его компонеиюв при кристаллизации. Компоненты в твердом сплаве могут образовывать твердый раствор, химическое соединение и механическую смесь. [c.6]

Кристаллическое строение сплава называется его структурой. Свойства сплавов зависят от образующейся в процессе кристаллизации структуры. Процесс кристаллизации начинается с образования кристаллических зародышей — центров кристаллизации. Скорость кристаллизации гаъисат от скорости заро кдения центров кристаллизации и скорости роста кристаллов чем больше число образующихся зародышей и скорость их роста, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. [c.6]

В природе очень многие вещества имеют кристаллическое строение в виде многогранников. Это не только большинство веществ, слагающих горные породы, но и почву все металлы и металлические сплавы огромное большинство твердых химических реакти- [c.104]

Цементит (Ц или F gG) обладает сложной ромбической решеткой. Под микроскопом эта структурная составляющая имеет вид пластинок или зерен различной величины. Цементит тверд (800 НВ) и хрупок, пластичность его близка к нулю. Различают цементит, выделяющийся при первичной кристаллизации из жидкого сплава (первичный цементит или Ц — область DF), и цементит, выделяющийся из твердого раствора у-аустенита (вторичный цементит или Ци—область правее SE). Кроме того, при распаде твердого раствора а (область правее PQ) выделяется третичный цементит или Ци. Все формы цементита имеют одинаковое кристаллическое строение и свойства, но различную величину частиц — пластинок или зерен. Наиболее крупными являются частицы Ц , а наиболее мелкими— частицы Цп - До 217° С (точка Кюри) цементит ферромагнитен, а при более высоких температурах — парамагнитен. [c.60]

Напряжения второго рода возникают вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы, например в черных металлах, феррит, аустенит, цементит, графит обладают различной кристаллической решеткой их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различные. Структуры, представляющие собой смесь фаз, например перлит в сталях, а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутри-зеренные и межзеренные напряжения еще в нронессе первичной кристаллизации и при последующих прев эащениях во время охлаждения. При высоких температурах напряжения уравновешиваются благодаря пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации и выпадении вторичных и третичных фаз (фазовый наклеп), при каждом общем или местном повышении температуры (из-за различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (из-за различия и анизотропии механических свойств), а также нрп наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала. [c.152]

В настоящее время возможности повышения жа юпрочности никелевых сплавов с равноосной структурой за счет их легирования тугоплавкими металлами приближается к пределу. Таким образом, от кристаллического строения лопаток зависят механические свойства и жаропрочность при высоких температурах. [c.418]

Диморфный металл обладает рядом уникальных свойств из-за отсугсг-вйя границ зерен и дефектов кристаллического строения (например, дислокаций). Прочность их превосходит самые лучшие легированные стали (-3000 МПа), Высокая твердость определяет их великолепную износостойкость. Правда пластичность аморфных металлов низка, но выше, чем у обычного стекла. Их можно, например, прокатывать при комнатной температуре. Другое важнейшее преимущество - их исключительно высокая коррозионная стойкость. Во многих весьма агрессивных средах (морской воде, кислотах) они вообще не корродируют. Аморфные сгшавы на основе ферромагнитных металлов (железа, никеля) также ферромагнитны, электросопротивление их гораздо выше, чем кристаллических (обычно в 2...3 раза). Получение аморфной структуры в принципе возможно для всех металлов. Наиболее легко аморфное состояние достигается в сплавах А1, РЬ, 5п, и др. Для получения метяплических стекол на базе N1, Со, Ре, Мл, Сг к ним добавляют неметаллы или полуметаллические элементы С, Р, 5), В, Аз, 5 и др. [c.17]

Взаимное внедрение неропиостей контактирующих поверхностей обусловлено не только технологией их обработки, но и неоднородностью механических свойств. Поликристаллическому чистому металлу и сплавам свойственна неоднородность кристаллического строения и структурных составляющих, которые могут иметь различную твердость и разную ориентацию кристаллических зерен, выходящих на поверхность, Вследствие этого на отдельных площадках фактического контакта, начиная с малых нагрузок, происходит взаимное внедрение твердых составляющих и кристаллов, обращенных к поверхности "сильными" гранями, в менее твердые структурные составляющие. [c.64]

Проводниковые материалы представляют собой металлы и сплавы. Металлы имеют кристаллическое строение. Однако основное свойство кристаллического тела — анизотропность — не наблюдается у металлов. В период охлаждения металла одновременно зарождается большое количество элементарных кристаллов, образуются кристаллиты (зерна), которые в своем росте вступают в соприкосновение друг с другом и приобретают неправильные очертания. Кристаллиты приближаются по своим свойствам к изотропным телам. Высокая тепло-и электропроводность металлов объясняется большой концентрацией свободных электронов, не принадлежащих отдельным атомам. При отсутствии электрического поля равновероятны все направления теплового движения электронов в металле. Под воздействием электрического поля в движении электронов появляется преимущественное направление. При этом, однако, составляющая скорости электрона вдоль этого направления в среднем невелика, благодаря рассеянию на узлах решетки, Рассеяние электронов возрастает при уведичении степени искажения решетки. Даже незначительное содержание примесей, таких как марганец, кремний, вызывает сильное снижение проводимости меди. Другой причиной снижения проводимости металла или сплава может явиться наклеп— т. е. волочение, штамповка и т. п. Твердотянутая проволока имеет более низкую проводимость, чем мягкая, отожженная. При отжиге происходит рекристаллизация металла, сопровождающаяся повышением проводимости. Ее величина приближается к первоначальной благодаря восстановлению правильной формы кристаллической решетки. Во многих случаях желательно получение проводникового материала с низкой проводимостью такими свойствами обладают сплавы — твердые растворы двух типов. Твердыми растворами замещения называют такие, в которых атомы одного из компонентов сплава замещают в кристаллической решетке второго компонента часть его атомов. В твердых растворах внедрения атомы одного из компонентов сплава размещаются в пространстве между атомами второго, расположенными в узлах кристаллической решетки. Если атомы первого и второго компонентов сплава близки по размерам и строению электронных оболочек [c.272]

Кеперник предложил [18], что это травление (как способ выявления поверхности зерна) основано на преломлении световых лучей медной пленкой или на отражении кристаллической структуры материала, которая передается пленке. Явление периодического отражения при травлении было обнаружено Борхард в 1944 г., которая также провела первые исследования штрихового травления. Борхард наблюдала при травлении шлифов сплавов А1 — Си — Mg характерные сетки и блики на плоскости зерна, признанные за периодическое отражение. Эти сетки и штрихи возникают во время сушки при усадке медного осадка, который, пока он влажный, покрывает плоскость шлифа коричневым налетом. Штриховка тесно связана с кристаллическим строением фаз, расположенных под осадком. После подробного исследования, которое проводилось с целью использования штрихового травления для определения ориентации, по Кострону [19], было установлено, что между травлением для выявления поверхности зерен, например сплавов А1 — Си — Mg, по Келлеру [20], и штриховым травлением имеется характерное различие. У зерен, остающихся при выявлении их поверхности относительно светлыми, проявляется отчетливая картина штрихов. [c.30]

Описание структурной модели. Результаты представленных в 2.1 экспериментальных исследований, а также приведенные в п. 2.2.1 представления о неравновесных границах зерен являются базисом для разработки структурной модели наноструктурных материалов, полученных ИПД [12, 150, 207]. Предметом этой модели является описание дефектной структуры (типов дефектов, их плотности, распределения) атомно-кристаллического строения наноструктурных материалов, а задачей — объяснение необычных структурных особенностей, наблюдаемых экспериментально высоких внутренних напряжений, искажений и дилатаций кристаллической решетки, разупорядочения наноструктурных интерме-таллидов, образования пересыщенных твердых растворов в сплавах, большой запасенной энергии и других. На этой основе становится возможным объяснение, а также предсказание уникальных свойств наноструктурных материалов (гл. 4 и 5). Вместе с тем, как было показано выше, типичные наноструктуры в сплавах, подвергнутых ИПД, весьма сложны. Более простым является пример чистых металлов, где основным элементом наноструктуры выступают неравновесные границы зерен. Структурная модель металлов, подвергнутых ИПД, может быть представлена следующим образом. [c.99]

После раскрытия трещины в корпусе маслонасоса из сплава АК8 на поверхности излома выявлены две зоны начальная зона с волокнисто-кристаллическим строением и имеющая волокнп- [c.66]

Усталостные разрушения лопаток (литейный сплав ЖС6К) после длительных наработок одного из изделий явились следст-ствием сочетания двух неблагоприятных факторов возникновения при некоторых условиях механической обработки шлифовочных надрывов и развития от них усталостной трещины при попадании лопатки в резонансный режим работы. О необходимости совпадения этих факторов для развития разрушения свидетельствовало то, что шлифовочные трещины обнаруживались па многих лопатках, но лишь в редких случаях они вызывали усталостное разрушение, в то же время выявленные усталостные трещины всегда были связаны с наличием исходных надрывов. Шлифовочные трещины в изломах выявлялись как участки кристаллического строения, расположенные непосредственно у поверхности. Строение поверхности излома в начальном участке, т. е. в зоне шлифовочной трещины, близко к строению поверхности в подповерхностных очагах усталостных изломов литейных никелевых сплавов. Поверхностные усталостные очаги такого строения, как правило, не имеют. [c.157]

Зависимость сопротивления деформированию и разрушению от числа искажений в кристаллической решетке. Атомная решетка реального кристаллического тела имеет разнообразные искажения (дефекты), оказывающие влияние на его прочность. К таким дефектам кристаллического строения металлов и сплавов относятся вакансии, атомы примесей, дислокации, границы зерен и блоков мозаики и микродефекты структуры. Решающая роль в процессах пластической деформацтг тг разрушештя--ттртгадлежит ди юка- -циям. [c.9]

В современном металловедении применяются методы исследования сплавов с помош ью радиоактивных изотопов ( меченых атомов), ультразвука, осциллографии, микрокиносъемки структурных изменений, происходяш их в сплаве при его тепловой и механической обработках, и т. д. Успехи металлофизики позволили связать важнейшие свойства металлов и сплавов с их атомно-кристаллическим строением. Именно атомно-кристаллическое строение в первую очередь определяет тепло- и электропроводность металлов, их пластичиость, твердость и многие другие свойства. В последнее время, воздействуя на кристаллическую решетку, исследователи научились влиять на свойства металлических сплавов в сторону их повышения. [c.152]

Плавиковый шпат (ручного обогащения по ОСТ НКТП 7633-655). Плавиковый шпат, или флюорит, представляет собой минерал кристаллического строения, содержащий в основной своей массе СаРз. Удельный вес в твёрдом состоянии — 3,18, температура плавления 1378° С. Применяется в качестве флюса а) 2-й и 3-й сорта — при плавке чугуна и стали б) 1-й сорт—при илавке магниевых и алюминиевых сплавов, а также бронз. При плавке магниевых и алюминиевых сплавов может быть использован только в сухом состоянии, получаемом путём сушки и прокаливания. По содержанию составных частей плавиковый шиат ручного обогащения должен отвечать требованиям, приведённым в табл. 26. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...