Формирование структуры сплавов при кристаллизации

ГЛАВА IV. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СПЛАВОВ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ [c.45]

Добиться ВЫСОКИХ прочностных свойств алюминиевых сплавов в отличие от САП можно использованием в качестве исходных материалов высоколегированных сплавов алюминия. Свойства таких материалов, как и обычных стареющих сплавов, будут зависеть от дисперсности и распределения частиц упрочняющих фаз. Один из наиболее эффективных способов получения высокой дисперсности и равномерного распределения упрочняющих фаз — быстрая кристаллизация расплава. Высокая скорость кристаллизации может быть получена при использовании метода распыления жидкого расплава. Закалка распыленных частиц в- воздухе -(воде) обеспечивает высокую скорость охлаждения, что в свою очередь приводит к получению требуемой структуры каждой частицы порошка. Кроме того, высокие скорости охлаждения, имеющие место в период формирования структуры сплава, позволяют при [c.273]

Дальнейшие исследования эвтектических сплавов должны быть направлены на поиск новых перспективных систем легирования, разработку методов расчетного прогнозирования таких систем, удешевление новых сплавов, более глубокий анализ формирования структур многофазных эвтектик при кристаллизации и их трансформации при последующей термообработке. [c.328]

Применяя различные технологические приемы, можно изменить количественное соотношение зон или исключить из структуры слитка какую-либо зону вообще. Например, перегрев сплавов перед разливкой и быстрое охлаждение при кристаллизации приводят к формированию структуры, состоящей практически из одних столбчатых кристаллов (рис. 3.7, б). Такая структура называется транскристаллической. Подобную структуру имеют слитки очень чистых металлов. Зона столбчатых кристаллов характеризуется наибольшей плотностью, но в месте стыка столбчатых кристаллов собираются нерастворимые примеси, и слитки с транскристаллической структурой часто растрескиваются при обработке давлением. Транскристаллическая структура, образовываясь в сварных швах, уменьшает их прочность. [c.76]

Все металлы и сплавы в твердом состоянии являются кристаллическими телами. Этим определяются их структура и свойства. Для большинства технологических процессов получения металла, в частности для сварки плавлением, характерно получение кристаллического строения в. результате превращения жидкого металла (сплава) в твердый. Поэтому кристаллизацией называют процесс формирования структуры при затвердевании жидкого металла. [c.123]

Достаточно широко используемая при литье по выплавляемым моделям (благодаря термостойкости и прочности высокоогнеупорных оболочковых форм) направленная кристаллизация отливок из различных сплавов, в том числе и из жаропрочных (см. гл. 15), обеспечивает формирование столбчатой и монокристаллической структуры с высоким уровнем физико-механических и других эксплуатационных свойств. [c.334]

Жидкий металл как основной исходный продукт металлургического производства требует детального изучения. Структурное состояние расплавленных металлов и сплавов определяет процессы, протекающие при формировании стального слитка. Исследователи и практики проявляют большой интерес к результатам исследования структуры и свойств жидкости, пытаясь установить связь характеристик расплава с параметрами кристаллизации. Однако и в учебной, и в оригинальной литературе эти вопросы не всегда изложены достаточно подробно. [c.10]

Таким образом, из рассмотрения различных способов усиления нерав-новесности расплавов следует, что формирование микроструктуры сплавов при кристаллизации связано с неравновесной динамикой процесса на границе раздела жидкость—твердая фаза, контролирующего самоорганизацию структуры. Реализация этого эффекта требует отыскания режимов обработки, обеспечивающих благоприятные фрактальные структуры. [c.227]

В чем заключается основная идея фуллеренной модели формирования структуры железо-углеродистых сплавов при кристаллизации [c.159]

Таким образом, показано, что при формировании структуры сплава А1— Mg—Zr определенную роль играет, помимо двойного алюминида, сложный алю-минид. Результаты исследования также свидетельствуют о том, что даже при ускоренной кристаллизации в холодной изложнице скорость охлаждения все же недостаточно высока, что обусловливает возможность протекания разделительной диффузии в жидкости, приводящей к образованию первичных кристаллов AlgZr и соответственно к образованию Г-фазы по перитектической реакции. В случае применения больших скоростей охлаждения при затвердевании слитков возможно большее подавление образования первичных алюминидов. Последнее является условием получения аномально пересыщенного по цирконию раствора [276]. [c.165]

Рассмотрим три возможных случая кристаллизации сплава при различной протяженности зоны концентрационного переохлаждения bi, 62 и Ьз (рис. 12.11), вызванной различными распределениями температуры в жидкой фазе Гфь Тф% Тфз (критерии концентрационного переохлаждения соответственно Ф , Фг, Фз). Условием, определяющим характер роста кристалла и формирование первичной структуры, будет соотнощение двух параметров Ф и A olk (Л — экспериментально определяемая постоянная для данного Со, зависящая от теплофизических свойств А — коэффициент распределения). При малой протяженности зоны концентрационного переохлаждения Ь Ф > [c.444]

В предыдущем разделе мы выяснили механизм образования поликри-сталлических сплавов путем кристаллизации из расплавов. На стадии завершения фазового перехода первого рода с образованием зеренной структуры сплавов достигается лишь формирование уплотненной конденсированной фазы, структурированной по иерархическому принципу и имеющей набор масштабных уровней структурных элементов. При этом структурные элементы твердого сплава после завершения кристаллизации на всех масштабных уровнях характеризуются фрактачънъш расположением составляющих элементов. Кристаллическая упорядоченность внутренних областей структуры на данном этапе формирования сталей и сплавов отсутствует. [c.94]

В книге рассмотрены влияние давления на критические точки некоторых металлов и сплавов, фазовые равновесия и параметры кристаллизации, а также газоусадочные процессы в сплавах и литых заготовках. Показаны особенности затвердевания, протекания усадочных процессов, формирования структуры и свойств металлов и сплавов в слитках и отливках при кристаллизации под всесторонним газовым и механическим давлением. [c.2]

Закономерности в формировании структуры слитков из латуни ЛМцА57-3-1 при кристаллизации под поршневым давлением справедливы и для других металлов и сплавов. [c.112]

В гл. 4 подробно описаны превращения при кристаллизации и влияние на них химического состава. Отметим только, что изучение этих процессов пред- ставляет не только познавательный интерес, но имеет важное практическое значение. В первую очередь развитие этих процессов тесно связано с проблемой термической стабильности аморфных материалов. Кроме того, контролируемая частичная или полная кристаллизация обеспечивают формирование такой структуры, которая может быть полезной для практических целей (в частности, в первом случае удается повысить высокочастотные магнитные свойства, во втором — создать сверхпрочные микрокристаллические материалы). Здесь же рассматривается вопрос о диффузионной подвижности атомов в аморфных сплавах. Поскольку этот вопрос в книге обсуждеи кратко, рекомендую ознакомиться с обзором [14]. [c.17]

В твердом состоянии могут происходить главным образом два типа превращений, которые формируют структуру сплава. Во-первых, твердый раствор может претерпевать перекристаллизацию по типу кристаллизации из жидкого состояния, например при наличии дефектов кристаллической решетки (включения, блочная структура и др.) — внутри матричных зерен (рис. 14, а). Во-вторых, формирование структуры может происходить из-за уменьшения растворимости при понижении температуры. Так, в двухфазных сплавах избыточная (вторичная) фаза может выделяться из твердого раствора при медленном охлаждении — по границам зерен твердого раствора (матрицы) в виде достаточно крупных и нередко равноосных частиц (рис. 14, б) при ускоренном охлаждении — по границам вокруг матричных зерен в виде оболочки (сетки) из вьщеляющейся фазы (рис. 14, в). [c.47]

При литье сплава с кристаллизацией под давлением за счет пластической деформации происходит залечивание межкристаллических и сжатие газовоздущных пор, что обеспечивает получение более плотной отливки. Высокие скорости кристаллизации и механическое воздействие обеспечивают формирование мелкокристаллической структуры и устранение газоусадочной пористости. Снижение степени развития ликвационных процессов способствует более равномерному распределению неметаллических включений. Все это приводит к повышению плотности и комплекса механических свойств металла отливок увеличению прочности (в 1,5 раза), пластичности и ударной вязкости (в 2—4 раза) по свойствам такие отливки приближаются к поковкам. [c.348]

Ора гсс формирования отливки в кокиле, обладающем повышенной теплопроводностью, 1 меет свои особенности. При быстром охла -. -дении (в 3—5 раз быстрее, чем в песчано-глпннстой форме) структур сплава становится мелкозернистой и плотной, а механические свойства его возрастают на 10—20%. Усадка сплава затруднена в процессе кристаллизации, что способствует возникновению в отливкак внутренних напряжений, которые в большинстве случаев снимаются термической обработкой. [c.176]

Классификация способов литья по стойкости форм достаточно полно отражает существо явлений, происходящих при взаимодействии металла и формы. Взаимодействие металла и формы (тепловой и газовый обмен, условия кристаллизации сплава в форме, условия для заполнения формы металлом и ряд других) имеет решающее значение для формирования структуры и поверхности от-ливкп, а следовательно, их физических и эксплуатационных свойств. [c.190]

Таким образом, в структуре жидких металлов и сплавов, в том числе в жидком чугуне, есть только движущиеся кластеры и пустоты. В сплавах кластеры могут быть весьма разнообразны по параметрам, они могут взаимодействовать и образовывать в жидкости лабильные объединения кластеров вплоть до частичного расслоения расплавов по плотности. Благодаря микронеоднородной структуре жидких сплавов, наличию в них кластеров различного состава, в свою очервщ,, при кристаллизации происходит формирование двухфазного состояния, ликвидуса и солидуса, так как кластеры различного состава кристаллизуются при различных температурах. [c.416]

Большой практический интерес представляет механизм движения в жидких едах, подвергающихся вибрации. Явление локализации частиц в колеблющихся средах может быть использовано при решении задач вибрационной технологии по удалению неметаллических включений и газов из расплавленных металлов. Динамические йоздействия жидкой среды на ветви растущих дендритов при кристаллизации сплавов и формирование кристаллических структур имеют большое значение при создании новых принципов литья. [c.37]

В заключение следует отметить, что существующая номенклатура магниевых сплавов для литьй под давлением не может удовлетворить разнообразным требованиям, предъявляемым к различным деталям современного машиностроения. Для создания новых магниевых сплавов требуется глубокое понимание процессов кристаллизации, определяющих формирование структуры и свойств сплавов при литье под давлением. [c.18]

Для магнитомягких материалов, основные требования к которым заключаются в минимальном значении Д и высоких значениях начальной, а также максимальной магнитной проницаемости ц = В/Н и индукции насыщения Д, оптимальные характеристики реализуются при размере кристаллитов менее 20 нм. В классическом сплаве Р1пете1 на основе железа, кремния и бора с добавками ниобия и меди, полученного контролируемой кристаллизацией из аморфного состояния, магнитная доменная структура в наночастицах Ре — 81 отсутствует, что в сочетании с взаимной компенсацией магнитострикционных эффектов в кристаллитах и аморфной матрице ведет к формированию очень низкой коэрцитивной силы (5—10 А/м), высокой начальной магнитной проницаемости при обычных и высоких частотах. За счет малой площади, ограниченной кривой перемагничивания, потери на пере-магничивание такого материала невелики. [c.76]

Аустенито-цементитная эвтектика белых чугунов (ледебурит) является типичным примером эвтектик сотового строения, наблюдаемых во многих сплавах. В работе [1 I начало роста ледебуритной колонии описывалось как возникновение на цементитной пластине многочисленных дисковидных кристаллов аустенита. Принималось, что в дальнейшем совместный рост пластины и дисков аустенита, приобретающих форму нитей, приводит к формированию сотовой структуры. Рост аустенитных нитей время от времени прерывается кристаллизацией цементита, и наоборот. В работте 2] показано, что начальный этап формирования колонии состоит в развитии плоских дендритов аустенита на цементитной пластине. Согласно данным [3], развивающийся из плоского трехмерный дендрит аустенита является ведущей фазой при ледебуритном превращении. [c.102]

Изучение теплофизических условий формирования отливок из алюминиевых сплавов (рис. 41), проведенное Н. Ф. Наконечным, показало, что при охлаждении расплава в обычных условиях изменения температур на границе затвердевания, по оси отливки и в промежуточной зоне различны, а при газоимпульсной обработке — одинаковы и отвод теплоты в этом случае происходит при ббльшем перепаде температур, чем обычно. Справедливость этого подтверждается тем, что скорость кристаллизации затвердевающих под газоимпульсным воздействием небольших объемов расплава увеличилась в 2—3 раза. При этом измельчаются первичные кристаллические структуры отливок как из алюминиевых сплавов, так и стальных (крупные отливки). [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...