Затвердевание жидкого сплава

При затвердевании жидкого сплава тепло передается литейной форме через тепловые сопротивления, которому подвергаются расплав, слой затвердевшего металла, литейная огнеупорная форма, а также поверхность раздела металла - форма. [c.416]

Затвердевание жидкого сплава [c.37]

В случае аллотропического превращения, как и при затвердевании жидкого сплава, выделяется тепло, и, на кривых охлаждения наблюдаются температурные остановки в виде горизонтальных площадок. Однако тепла здесь выделяется в несколько раз меньше, чем при затвердевании. Изменение кристаллической структуры при аллотропическом превращении совершается в твердом состоянии, поэтому называется вторичной кристаллизацией. В простейших случаях, например, когда аллотропическое превращение происходит в чистом металле, входящем в структуру затвердевшего сплава, оно происходит для любого состава сплава при постоянной температуре (фиг. 65, б) на горизонтальной линии NM. [c.105]

Превращения в этих сплавах происходят не только при затвердевании жидкого сплава, но и в твердом состоянии, вследствие перехода железа из одной аллотропной формы в другую. [c.14]

Диаграмма состояния, построенная по таким критическим точкам, изображена на рис. 56. Кривая охлаждения сплава с 30% N1 идет без перегибов до точки а (1235°), после чего начинается замедление падения температуры, которое продолжается до точки 1 (1160°). В этом промежутке температур происходит постепенное затвердевание жидкого сплава с выпадением кристаллов твердого раствора никеля и меди и при 1160° сплав весь переходит в твердое состояние — в твердый раствор. [c.129]

Диаграмма состояния сплавов, для случая с аллотропическим превращением. Как и при затвердевании жидкого сплава, при переходе из одного аллотропического состояния в другое при охлаждении выделяется тепло и на кривых охлаждения наблюдаются температурные остановки в виде горизонтальных площадок. Однако тепла здесь выделяется в несколько раз меньше, чем при затвердевании. Изменение кристаллической структуры при аллотропическом превращении совершается в твердом состоянии и поэтому также называется вторичной кристаллизацией. Диаграммы для случая аллотропического превращения являются сложными — двухэтажными . В простейших случаях, например когда аллотропическое превращение происходит в чистом металле или химическом соединении, входящем в структуру затвердевшего сплава, оно происходит для любого состава сплава при постоянной температуре (фиг. 32, а) на горизонтальной линии ЫМ [c.61]

Горячие или кристаллизационные трещины образуются при высокой температуре в период кристаллизации сварного соединения. На их образование влияют высокая скорость охлаждения и, как следствие, увеличение темпов деформации в сочетании с неблагоприятным химическим составом. Увеличенное содержание углерода, серы, меди и некоторых других элементов вызывает их межкристаллитную ликвацию, в результате чего замедляется затвердевание жидкого сплава между кристаллами. Это ослабляет их связь и при термической деформации приводит к образованию макроскопических трещин. Неблагоприятная форма сварного соединения также может вызвать образование горячих трещин. Это хорошо видно на примере конструкции, металл которой не был склонен к образованию горячих трещин (рис. 9.8). Однако горячие трещины возникали в швах, приваривающих к тумбе бобышки сплошного сечения ввиду большой жесткости данного узла. Изменение конструкции бобышки устранило этот дефект (рис. 9.8, б, узел Л). Горячие трещины, несмотря на их незначительную величину, могут вызывать ослабление сварного соединения и его разрушение, особенно при переменных или динамических нагрузках. [c.128]

Подобно сплаву III кристаллизуются все сплавы с содержанием С от 2,0 до 4,3% Начиная от точки 4 и до точки 5 из жидкой фазы выпадают первичные кристаллы аустенита [А]. В интервале температур до 1147° С возможно замедленное охлаждение (L + Л с=Ь участок 4—5). При понижении температуры до 1147° С состав жидкой фазы изменяется по участку 4—С (линии ликвидуса), а состав аустенита— по участку 4 —Е (линии солидуса). При достижении температуры 1147° С сплав 11 будет состоять из первичных кристаллов аустенита (2% С) и жидкой фазы эвтектического состава (4,3% С). Кристаллизация ледебуритной эвтектики приводит к нонвариантному равновесию, что характеризуется площадкой 5—5 (рис. 5.3,6). После окончания затвердевания структура сплава III состоит из крупных зерен аустенита, окруженных ледебуритной эвтектикой. [c.63]

Роль затравки при кристаллизации жидкого гетерогенного расплава заключается в том, что, во-первых, зарождение дендритных структур и расположение их параллельными рядами должно происходить вдоль плоскости (001) и, во-вторых, необходимо создать условия теплоотвода в стартовой зоне, обеспечивающей определенную скорость кристаллизации. Схема процесса затвердевания жаропрочного сплава лопатки с монокристаллической структурой показана на рис. 212. [c.427]

Процесс затвердевания жидкого металла в литейной форме и образование фасонной отливки всегда сопровождается линейной и объемной усадкой. Затвердевание металла, происходящее от периферии к центру, вызывает образование в отливках усадочных раковин. Сталь отличается большей, чем другие сплавы, величиной усадки. Вследствие этого в стальных отливках образование усадочных раковин и сопутствующих дефектов встречается чаще, чем при литье из чугуна и некоторых других сплавов. [c.34]

Заэвтектические чугуны (4,3—6,67 % С) начинают затвердевать с понижением температуры по линии ликвидус СО, когда в жидкой фазе зарождаются и растут кристаллы цементита. Концентрация углерода в жидком сплаве с понижением температуры уменьшается по линии ликвидус. При температуре 1147 °С жидкость достигает эвтектической концентрации 4,3 % С (точка С) и затвердевает е образованием ледебурита. После затвердевания заэвтектические чугуны состоят из первичного цементита и ледебурита. [c.123]

Металлы являются кристаллическими телами. В процессе затвердевания жидкого металла образуются кристаллы с правильным расположением атомов в пространственной решетке. При дальнейшем росте правильная форма кристаллов искажается в результате взаимного воздействия. Кристаллы с неправильной формой называются зернами или кристаллитами. В металлах и сплавах зерна взаимодействуют друг с другом по плоскостям сложной формы, определяемой вынужденной формой зерен, через межзеренную прослойку. [c.251]

Другой метод (метод экстрагирования), опробованный рядом исследователей, заключается в извлечении небольшой порции жидкого сплава незадолго перед началом затвердевания. Сплав может быть извлечен всасыванием через огнеупорную трубку или с помощью небольшого ковша. Полученный образец затем анализируют. Этот метод на первый взгляд заманчив, но практика показала, что он не всегда надежен. Так, Юм-Розери и Рейнольдс [83] нашли, что в сплавах серебра и олова содержание олова в экстрагированном образце было всегда немного больше, чем вычисленное по навескам сплавляемых металлов. Причина этого точно не была установлена, но можно предполагать, что при удалении всасывающей трубки из расплавленного сплава капля жидкости падает обратно, после того как во всасывающей трубке началось затвердевание. Однако это объяснение недостаточно убедительно, потому что обычное затвердевание, происходящее от периферии к центру трубки, должно привести к противоположному изменению состава. [c.156]

И КОНЦОМ Ь затвердевания, из жидкого сплава выпадают кристаллы твердого раствора. [c.93]

Таким образом, в процессе кристаллизации, которая происходит в интервале температур, состав жидкого сплава меняется по линии ликвидуса, а состав твердого раствора — по линии солидуса. Это легко подтверждается экспериментально, если с помощью фильтра разделить кристаллы твердого раствора и жидкого сплава, отвечающего определенной температуре, и произвести химический анализ разделенных фаз. Как видно из диаграммы состояния сплавов никеля с медью (фиг. 57), в начале затвердевания выделяющиеся кристаллы твердого раствора более богаты тугоплавким компонентом (в данном случае — никелем), а оставшийся жидкий сплав обогащается более легкоплавким компонентом (в данном случае— медью). [c.94]

Во время процесса затвердевания непрерывно происходит диффузия, стремящаяся выровнять концентрацию как в разных частях выпавших кристаллов твердого раствора, так и между этими кристаллами и оставшимся жидким сплавом. Однако скорость диффузии в твердых растворах невелика. При обычно принятых на практике [c.94]

Между этими поверхностями тройные сплавы неоднородны и состоят из тройного твердого раствора и жидкого сплава. Выше поверхности начала затвердевания (ликвидус) все сплавы находятся в жидком состоянии, а ниже поверхности конца затвердевания (солидус) — в твердом. Микроструктура таких тройных сплавов состоит из кристаллических зерен тройного твердого раствора. [c.109]

При затвердевании цементитной эвтектики — ледебурита — число фаз будет три жидкий сплав, цементит и аустенит. Поэтому здесь число степеней свободы С = 2+1—3 = 0. Следовательно, процесс должен протекать при постоянной температуре, и на кривой охлаждения при -затвердевании появляется температурная остановка (ИЗО " С). [c.127]

Сплав, содержащий более 87% РЬ, при остывании выделяет сначала кристаллы свинца, и оставшаяся жидкость постепенно-во время охлаждения обогащается сурьмой до тех пор, пока содержание сурьмы в ней не достигнет 13% (точка В). Следовательно, и в этом случае жидкий сплав к моменту затвердевания содержит 13% 5Ь. Диаграмма на рис. 56 показывает, что верхние линии АВ и ВО соответствуют началу кристаллизации или затвердевания сплавов, а нижняя СВЕ —концу его. Следовательно, сплавы затвердевают не при одной определенной температуре, как затвердевают чистые металлы, а в некотором интервале температур, за исключением единственного сплава, соответ- [c.127]

По горизонтальной оси диаграммы Fe — F3 (фиг. 74) откладывается содержание углерода от О до 6,67% или от О до 100% Fej , а но вертикальной оси — температура. Каждая точка на диаграмме характеризует определенный состав сплава при определенной температуре. Диаграмма сплавов Fe — F g является сложной. Превраш,ения в этих сплавах происходят не только при затвердевании жидкого сплава, но и в твердом состоянии вследствие перехода железа из одной аллотропической формы в другую. [c.120]

Затвердевание жидких сплавов кончается при температурах, лежащих на линии AHJE F (солидус). [c.16]

В верхней части диаграммы имеется линия A D, соответствующая температурах , выше которых сплавы с любым содержанием углерода (ОТ О до 6,67%) находятся в жидкол состоянии. Эта же линия соответствует тe fflepaтypaм качала затвердевания жидких сплавов. Линия A D является линией ликвидус, а линия AE F — солидус. Линии GSE и PSK диаграммы — области затвердевающего сплава — объясняют происходящие из.менения структуры в системе сплава в твердом состоянии. В процессе охлаждения в сплавах происходят внутренние преобразования, при которых изменяется структура сплава. [c.13]

Линия AE F соответствует телшературам конца затвердевания жидкого сплава. Если сплав содержит углерода меньше 4,3%, затвердевание его происходит в интервале температур между линиями АС и АЕС, при этом II3 сплава выделяются кристаллы твердого раствора аустенита. Если в сплаве содержание углерода больше 4,3%, то он затвердевает между линиями D и F, при этом выделяются кристаллы цементита. Ниже линии AE F все сплавы находятся в твердом состоянии в виде стали или чугуна. При дальнейшем охлаждении стали аустенит начинает распадаться, выделяя феррит или цементит, -в зависимости от содержания углерода. Начало распада аустенита происходит в зави-си лости от содержания углерода при температурах, соответствующих линии GSE, и заканчивается при одной и той же температуре (727° С) для всех сплавов независимо от содержания углерода, что показано на диаграмме прямой РЦ- Линия PSK называется эвтектоидной, ниже ее превращения в сплавах не происходят. При содержании в стали углерода 0,8% аустенит в точке S преобразуется в перлит. В соответствии с этим сталь такого класса называется перлитной или. эвтектоидной, а точка называется эвтектоидной. При содержании углерода менее 0,8% в области между линиями GS и PS из аустенита будет выделяться феррит до тех пор, пока концентрация углерода не достигнет 0,8%, после чего оставшийся аустенит перейдет в перлит при температуре 727° С. [c.14]

Диаграмма состояния Ре—Ре,С представлена в упрощенном виде. Первичная кристаллизация, т.е. затвердевание жидкого сплава начинается при температурах, соответствующих линии ликвидуса АСО. Точка А на этой диаграмме соответствует температуре 1539 плавления (затвердевания) железа, точка О - температуре 1600"С плавления (затвердевания) цементита. Линия солидуса АЕСРсоответствуеттемпературам конца затвердевания. При температурах, соответствующих линииАС, из жидкого сплава кристаллизуется аустенит, а линии СВ - цементит, называемый первичным цементитом. В точке С при 1 ИТ С и содержании углерода 4,3% из жидкого сплава одновременно кристаллизуется аустенит и цементит (первичный), образуя эвтектику - ледебурит. При температурах, соответствующих линии солидуса АЕ, сплавы с содержанием углерода до 2,14% окончательно затвердевают с образованием аустенита. На линии солидуса ЕСР сплавы с содержанием углерода от 2,14 до 6,67% окончательно затвердевают с образованием эвтектики (ледебурита) и структур, образовавшихся ранее из жидкого сплава, а именно н интервале 2,14-4,3% С - аустенита, а в интервале 4,3-6,67% С цементита первичного (слг.рис. 14). [c.29]

В настоящее время известно довольно большое число способов, позволяющих получать аморфные металлы и сплавы [I—5]. Основные процессы получения аморфного (стеклообразного) состояния металлов можно описать схемой, приведенной на рис. 2.1. Равновесные обратимые процессы изменения состояния металлов, а именно, газ —> жидкость, жидкость <--> кристалл, газ ч—>кристалл показаны сплошными стрелками. Получение аморфного состояния связано с неравновесными гароцессами. Эти изменения состояния металлов даны на рисунке штриховыми стрелками. Таким образом методы получения аморфных структур могут быть отнесены к одной из следующих трех групп 1) осаждение мetaллa из газовой фазы 2) затвердевание жидкого металла 3) введение дефектов IB металлический кристалл. [c.29]

Как было показано выше, максимум на кривой затвердевания интерметалшического соединения становится все более и более резким по мере возрастания стабильности соединения если распад молекул соединения достаточно мал , то закругление пика на кривой может быть слишком слабым и трудно обнаруживается экспериментально. Поэтому из правила Лип-сона и Вильсона нельзя делать вывод о том, что должны быть проведены плавные кривые, когда экспериментальные наблюдения показывают острый пик на кривой ликвидуса. Можно считать, что в жидком сплаве имеется слабый распад молекул соединения, так как при равновесии типа [c.34]

Попытаемся ее применить для анализа известного фазового превращения — затвердевания (более точно—кристаллизации) жидкого сплава. Им люди пользовались с незапамятных времен металл нагреванием расплавляли, затем жидкость заливали в ли-хейную форму, где изделие сразу приобретало закон- 1еиный вид. [c.37]

До сих пор, рассматривая плавление или затвердевание двойных сплавов, мы молчаливо пред-, полагали, что и жидкий, и твердой сплавы состоят каждый из одной фазы. Это самый простой случай, и встречается он далеко не всегда. Обычно в твердэк [c.49]

Проведя на этой диаграмме вертикаль, отвечающую любому составу сплавов,, по точкам пересечения ее с линиями диаграммы определяют температуру начала и конца затвердевания или температуру плавления Л1 ых сплавов свинца с сурьмой. Линия АСВ является кривой начала затвердевания, или ликвидус выше нее все сплавы свинца и сурьмы находятся только в виде однородного жидкого раствора. В области, ограниченной фигурой ВАС, сплавы находятся в виде кристаллов свинца и жидкого сплава, а в области, ограниченной фигурой СВЕ — в виде кристаллов сурьмы и жидкого сплава. Линия DE является кривой конца затвердевания, или со-лидус ниже этой линии сплавы полностью находятся только в твердом состоянии, ниже линии D они состоят из кристаллов свинца и эвтектики, ниже точки С — из одной эвтектики, ниже линии СЕ из кристаллов сурьмы я эвтектики. [c.99]

Выше линии начала затвердевания АСВ — ликвидуса — расположена область однородного жидкого сплава. Линия AD EB соответствует температурам конца затвердевания — солидус, линия D E называется, линией эвтектического превращения, а точка С — эвтектической точкой. [c.101]

В отлйчие от частичного превращения при полном превращении исходный твердый раствор совсем не сохраняется, например, подобно тому, как при затвердевании жидкого раствора с образованием эвтектики он полностью распадается на смесь двух твердых фаз. Полное превращение твердого раствора происходит в твердом состоянии, т. е. в кристаллической решетке также строго определенного состава и при определенной температуре. Образующуюся смесь двух фаз в отличие от эвтектики называют эвтектоидом. Эвтек-тоидное превращение связано с переходом одной аллотропической формы в другую. Эвтектоид имеет весьма характерную пластинчатую или зернистую структуру, сходную со структурой эвтектики (см. фиг. 54, а и б). Очень большое практическое значение имеет полное превращение твердого раствора в сплавах железа с углеродом. Из твердого раствора углерода в у-железе образуется эвтектоид, представляющий смесь двух твердых фаз нового твердого раствора углерода в а-ж езе и химического соединения Fe . [c.105]

Затвердевание сплавов, содержащих до 2% С, заканчивается на линии AHJE. Ниже линии NJE сплавы состоят только из одного аустенита. Затвердевание сплавов, содержащих от 2 до 4,3% С, заканчивается на линии ЕС, где оставш1 йся жидкий сплав эвтектического состава превращается при постоянной температуре (1130° С) в ледебурит. Таким образом, ниже линии ЕС структура затвердевшего сплава будет состоять из аустенита и ледебурита. [c.122]

Сплавы, содержащие от 4,3 до 6,67% С, начинают затвердевать при температурах, соответствующих линии D. Сначала из жидкого сплава выделяются кристаллы первичного цементита вследствие, чего оставшийся жидкий сплав обедняется углеродом. После Достижшля температуры, соответствующей линии С, оставшийся жидкий сплав получает эвтектический состав и затвердевает при постоянной температуре. В результате затвердевания такие сплавы имеют структуру, состоящую из первичного цементита и ледебурита. [c.122]

Цементит, выделившийся из жидкого сплава во время его затвердевания, т. е. при температурах выше 1130° С (см. фиг. 72, г) называется первичным. Первичный цементит выделяется в виде крупных кристаллов, имеющЛ игольчатую форму. [c.122]

Например, кривая охлаждения для сплава (стали) с 0,6% XZ (фиг. 75, 6) показывает, что при его затвердевании по мере охлаждения выделяется большое количество скрытой теплоты кристаллизации, что значительно уменьшает скорость охлаждения. В это время из жидкого сплава выделяются кристаллы аустенита до тех пор, пока он не превратится в один аустенит. Тогда начнется ускоренное падение температуры аустенита вплоть до точки А , ниже которой из него начнет выделяться феррит, что также вызывает выделение тепла, но сравнительно небольшое. Так продолжается до точки Ai, где при постоянной температуре происходит эвтекто-идное превращение, отвечающее температурной остановке на кривой охлаждения, когда оставшийся аустенит с 0,8% С переходит в перлит, и затем температура образовавшейся перлито-ферритной структуры снова понижается. / [c.125]

Сплавы системы Fe-F s подразделяются на стали и чугуны в зависимости от содержания в них углерода. К первым относятся сплавы, содержание углерода в которых не превышает 2,03 %. Структура сталей определяется содержанием в них углерода. В момент полного затвердевания структура сталей, содержащих менее 0,1 % С, чисто ферритная (й-феррит). Полное затвердевание сталей, содержащих 0,1-0,16% С, заканчивается образованием ферритно-аустенит-ной структуры, содержание й-феррита в которой изменяется от О (точка J) до 100 % (точка Н). Стали с содержанием углерода 0,16-0,51 % имеют ферритно-аустенитную структуру, образование которой связано с расходом в процессе охлаждения первоначально образовавшегося (5-феррита. Сплавы, содержащие 0,51-2,03 % С, имеют чисто аустенитную структуру, образование которой начинается с первых моментов затвердевания жидкого металла. [c.181]

При температуре около 1550 С эта сталь находится в жидком состоянии. При охлаждении до температуры, соответствующей точке 1, лежащей на линииАС (которая характеризует начало затвердевания всех сплавов с содержанием углерода от О до 4,3 %), указанная сталь начнет кристаллизоваться. При данной температуре в жидкой стали появится новое вещество (новая фаза) — твердые кристаллы аустенита. Этот момент и будет первым критическим моментом, характеризующим изменение состояния стали при ее охлаждении, а точка 1 будет первой критической точкой (точкой начала кристаллизации). При температуре, соответствующей точке 2, затвердевание стали полностью закончится, жидкое вещество (жидкая фаза) исчезнет, вся сталь перейдет в твердое состояние, при котором она будет состоять из кристаллов одной твердой структурной составляющей (фазы) — кристаллов аустенита. Это будет вторым критическим моментом изменения состояния стали при охлаждении — моментом исчезновения жидкой части, а точка 2 будет второй критической точкой (точкой конца затвердевания). [c.179]

При охлаждении сплавов, соответствующих линии АВ (см. рис. 9), из жидкого сплава выделяется твердый раствор б. На линии HJB при 1499° С происходит образование твердого раствора путем взаимодействия жидкой и твердой фаз. Оставшийся жидкий сплав, взаимодействуя с твердым раствором б в точке / переходит в аустенит — зона IV. Левее точки / образуется структура аустенита и твердого раствора б, правее ее — аустенит и жидкий сплав. Затвердевание сплавов, содержащих до 2,15% углерода, заканчивается на линии AHJE. Ниже линии NHJE в зоне IV сплавы представляют собой аустенит. [c.16]

Рассмотрим по диаграмме рис. 57 процесс затвердевания сплава / с 54% Ni и 46% Си. Начало затвердевания его соответствует точке т. Состав выпадающих кристаллов твердого раствора меди и никеля можно определить, проведя линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с линией солидуса в точке п. Этой точке соответствует содержание в кристаллах около 78% Ni, 22% Си. При дальнейшем, но не окончательном охлаждении в точке о при температуре /г пс 1учаются жидкий сплав и кристаллы твердого раствора меди и никеля состава, соответствующего точке е. Продолжив линию ое до пересечения с линией ликвидуса в точке k, найдем состав жидкого сплава (так называемого, маточного раствора). [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...