Характеристика основных фазовых превращений

Характеристика основных фазовых превращений [c.25]

Остаточные напряжения (после обработки давлением, резких тепловых воздействий, фазовых превращений, сопровождающихся изменениями объема) уравновешиваются в объеме всей детали (или значительной ее части), вследствие этого детали по объему имеют зоны напряжений разного знака. Это объясняет термин зональные напряжения. Термин макронапряжения имеет смысл только в связи с представлением о микронапряжениях как напряжениях, уравновешивающихся в микрообъемах — внутри зерен как основного элемента микроструктуры. Рентгеновский эффект от этих напряжений — размытые линии, возрастающие с увеличением угла 9 по закону tg 9. Однако в последнее время стало ясно, что деформации решетки, создающие эффект рентгеновских микронапряжений, связаны с упругими полями дислокаций. В связи с этим целесообразно отказаться от термина микронапряжения (а следовательно, и от термина макронапряжения) и пользоваться термином микродеформации решетки, имея в виду поле упругих деформаций от дислокаций, или выражать эту характеристику через плотность дислокаций и их распределение. [c.138]

В (27) АФо зависит от температуры и напряжений. Ее величину удается рассчитать, если известны основные термодинамические характеристики фазового превращения. Сила в (27) направлена вдоль нормали в сторону фазы с меньшим термодинамическим потенциалом, равна нулю для границ разориентации и механических двойников. Шри прорастании так называемых химических двойников — мартенсита напряжения при неинвариантной решетке — она отлична от нуля.) [c.181]

Сущность процесса. Электромеханическая обработка (ЭМО) основана на сочетании термического и силового воздействий на поверхность обрабатываемой детали, что приводит к изменению физико-механических и геометрических показателей поверхностного слоя деталей и, как следствие, к повышению износостойкости, предела выносливости и других эксплуатационных характеристик. Сущность метода ЭМО заключается в том, что в процессе обработки через место контакта инструмента и заготовки проходит ток большой силы и низкого напряжения. Высокое сопротивление зоны контакта приводит к сильному нагреву контактирующих микронеровностей обрабатываемой поверхности, и под силовым воздействием инструмента они деформируются и сглаживаются, а поверхностный слой упрочняется за счет быстрого отвода тепла в основную массу материала и скоростного охлаждения от температуры фазового превращения металла. При этом разогрев до температур фазовых превращений является необходимым условием упрочняющих режимов обработки. [c.553]

Общеизвестно значение и распространенность различных методов дилатометрических измерений при исследовании кинетики фазовых превращений в твердых веществах. Последние считаются одними из наиболее чувствительных и надежных. Не вскрывая существа превращений, они дают весьма точную временную характеристику суммарного процесса при применении простой и часто стандартной аппаратуры. Дилатометрический метод физико-химического анализа имеет то основное преимущество исследования фазовых превращений в твердых веществах, в том числе в металлах и сплавах, что величина объемного эффекта, наблюдающаяся при фазовых превращениях первого рода, зависит не от скорости нагрева или охлаждения, а только от температуры. Это позволяет в результате уменьшения скорости изменения температуры записывать объемные эффекты в условиях, приближающихся к равновесным, т. е. изотермическим. Указанное обстоятельство особенно важно, если мы пользуемся дилатометрическим методом при построении диаграммы состояний. Методом дилатометрического анализа, помимо непосредственного определения коэффициентов термического расширения, являющихся одной из основных характеристик материалов, можно также исследовать явления упорядочения и распада твердых растворов, рекристаллизации и вообще все процессы, которые сопровождаются экстремальным изменением объема. Немаловажным преимуществом является также возможность получения непрерывной записи кривых нагрева или [c.41]

Монография состоит из семи глав. В гл. I рассмотрены основные положения теории фазовых превращений в металлах и сплавах в твердом состоянии, а также закономерности превращений железа, титана и их сплавов в изотермических условиях. В гл. II показаны условия их протекания в зоне термического влияния при сварке плавлением. В гл. III описаны новые методы и аппаратура для изучения кинетики фазовых превращений и изменений структуры и свойств металлов в неравновесных условиях при сварке и термомеханической обработке, а также для исследования задержанного разрушения и образования холодных трещин. В гл. IV приведены результаты исследования превращений при непрерывном нагреве, кинетики роста зерна и гомогенизации аустенита и Р-фазы сплавов титана при сварке. В гл. V рассмотрены основные закономерности фазовых превращений в условиях непрерывного охлаждения при сварке. В гл. VI изложен механизм задержанного разрушения сталей и сплавов титана, установлены критерии оценки этого явления и показано влияние легирующих элементов, параметров термического цикла и жесткости сварных соединений на" сопротивляемость этих материалов образованию холодных трещин при сварке. В гл. VII приведены характеристики свариваемости сталей и сплавов титана различных структурных классов и систем легирования, сформулированы критерии выбора технологии и режимов их сварки и показаны пути регулирования структуры и свойств сварных соединений как в процессе сварки, так и при последующей термической, термомеханической или механико-термической обработке. [c.10]

Большинство жаростойких сталей имеют стабильную аустенитную струк туру и в процессе сварки не претерпевают фазовых превращений. С целью повышения жаростойкости металл шва дополнительно легируют углеродом, кремнием, алюминием. Вольфрам, марганец и молибден, вводимые в сварные аустенитные швы с целью повышения стойкости против образования горячих трещин, практически мало влияют на их жаростойкость. Ванадий и бор ухудшают жаростойкость швов. Если изделие работает в контакте с горячими серусодержащими газами, используют хромистые стали ферритного класса (см. гл. I). Основные характеристики электродов, применяемых при сварке жаростойких сталей, приведены в табл. VII.19. [c.469]

Одной из основных характеристик материалов, определяющих их жаропрочность, является стабильность их структуры и свойств при высоких температурах. Для определения характера идущих при высоких температурах структурных превращений используются методы металлографического исследования с помощью оптического и электронного микроскопов, фазового и рентгеноструктурного анализа, а также вакуумной металлографии. Задачей этого комплекса исследований является установление механизма структурных превращений и характера образующихся фаз, кинетики их развития, а также температурного интервала, в котором идут эти процессы. С этой целью образцы подвергаются выдержкам не только при рабочей, но и при других температурах, причем, как и при испытаниях на длительную прочность, максимальная длительность старения образцов должна быть не менее чем на порядок меньше ресурса работы изделия. При более высоких температурах, чем рабочая, максимальная длительность выдержки может быть соответственно уменьшена. Так, для оценки процессов старения сварных соединений, предназначенных для работы в течение 10 ч при 600° С максимальная выдержка образцов при этой температуре не должна быть менее 10 ч при 650° С не менее 3-10 ч, а при 700° С не менее 500 ч. Соответственно должны меняться и промежуточные выдержки. Для рассматриваемого случая желательно их принимать следующими при 600° С — [c.119]

В данной главе будут рассмотрены экспериментальные результаты, выявившие особенности и характер диффузионных процессов при разнообразных условиях поверхностного деформирования. Роль диффузии легирующих элементов в установлении уровня износостойкости твердых тел рассмотрена на большом числе медных сплавов, различающихся уровнем растворимости компонентов и фазовым составом, т. е. основными характеристиками материала, определяющими процесс деформации и структурных превращений в условиях силового нагружения. [c.140]

Имеющиеся в литературе классификации охватывают в основном фазовые превращения, хотя они не являются единственной причиной структурных изменений. В термодинамике, например, фазовые превращения классифицируют по направлению измег.ения производных термодинамического потенциала. В зависимости от характера изменения термодинамических характеристик фазовые переходы делят на [c.26]

Систематизированы точные и приближенные методы расчета термодинамических характеристик реакций и свойств одно- и многокомпонентных систем. Основное внимание уделено определению характеристик индивидуальных неорганических веществ при отсутствии соответствующих справочных данных. Рассмотрены методы приближенного расчета стандартных энтропий, теплоемкости твердых, жидких и газообразных соединений, температур и теплот фазовых превращений. Изложена термодинамика фаз переменного состава и ннтерметаллических соединений. Приведены расчеты термодинамических параметров с использованием данных об активности металлических фаз при различном числе компонентов в фазах. [c.10]

Периодический характер структурных изменений, впервые выявленный в работе [76], затем был зафиксирован в целом ряде работ для различных условий трения [26, 77, 78]. Большинство авторов связывают такой вид зависимости с периодическим разрушением поверхностного слоя и отмечают зависимость времени (числа циклов, пути трения), за которое материал проходит всю стадию от упрочнения до разрушения, от внешних условий трения. Проявление периодического характера процесса обнаружено но изменению микро- [76] и макронапряжений [77], электросопротивления [103], величины блоков [78], микротвердости [26, 122]. Соответственно и внешние характеристики трения, такие, как коэффициент трения и интенсивность износа, также могут периодически изменяться. Для тяжелых условий трения периодический характер изменения износа может быть выявлен обычным весовым методом [26, 136], для более легких режимов выявление периодического характера изменения силы трения стало возможным только путем прецизионных измерений [79]. Сказанное выше в равной степени относится как к основному материалу (большинство исследований выполнено на сталях), так и к пленкам вторичных структур, обра-зуюш ихся в процессе трения. При тяжелых режимах работы, связанных с повышением температуры на контакте (например, при нестационарном тепловом нагружении), наблюдается периодическое изменение структуры, обусловленное не только действием повторного циклического нагружения, но и циклическим изменением температуры трения, приводяш им к фазовым превращениям на контакте, которые также носят циклический характер. В результате наблюдается четко выраженная периодичность изменения износа от числа торможения [136]. [c.104]

Эффективная энтальпия разрушения — основная характеристика энергоемкости уноса массы с поверхности разрушаю-щихси теплозащитных покрытий, которая включает в себя не только количество тепла, поглощенное при нагреве, термических и фазовых превращениях единицы массы материала, но и тепловой эффект блокирования подведенного конвективного теплового потока при вдуве газообразных продуктов разрушения в пограничный слой (см. 5-2). [c.373]

В.Д. Садовским [ 1] обобщены результаты работ, в которых были рассмотрены условия возникновения и различные случаи проявления структурной наследственности при проведении термической обработки в сталях и сплавах. В настоящей книге основное внимание уделено влиянию дефектов кристаллического строения на процесс а 7-превращения и формирование тех или иных структур, от которых зависят служебные характеристики изделий. В частности, с этих позиций рассматривается и явление структурной наследственности, поскольку плотность и распределение дефектов, возникающих при фазовом превращении, и возможность их датнейшего перераспределения оказьтают решающее воздействие на размер формирующегося аустенитного зерна. [c.3]

Рис. 4.8. Основные характеристики тптаната бария в окрестности ФП1 (а—г), а также температурное изменение параметра кристаллическо) ячейки и симметрии кристалла BaTiOj при последовательности фазовых превращений (д)

Проблемы прочности поверхностного слоя выдвигаются на первый план при создании материалов для работы в условиях абразивного и отчасти эрозионного изнашивания. Основными механизмами упрочнения при ионной имплантации являются 1) деформационное упрочнение при пластическом формоизменении легируемого слоя 2) упрочнение за счет образования твердых растворов 3) сегрегация имплантированных атомов (в первую очередь легких) к дислокациям и блокирование их перемещения при образовании атмосфер Коттрелла и Сузуки 4) блокирование дислокаций фазовыми выделениями и отдельными дефектами строения 5) изменение деформационных характеристик приповерхностных слоев 6) упрочнение за счет высокопрочных выделений типа нитридов, карбидов, боридов и т. д. 7) фазовые превращения. [c.91]

В отличнб от стандартных методов ТО при ТЦО появляются дополнительные источники воздействия на структуру, свойственные только процессу непрерывного изменения температуры, основными из которых являются фазовые превращения, градиенты температуры, термические (объемные) и межфазные напряжения, обусловленные разницей теплофизических характеристик, составляющих структуру фаз. В ряде случаев возможно протекание всех этих процессов одновременно, но могут быть [c.5]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА твердых тел при высоком давлении. Высокое гидростатич. давление, помимо увеличения плотности твердых тел, приводит к изменению условий деформирования (течения) и нарушению сплошности тел под действием внешних негидростатич. сил. Изменение плотности тел с давлением — объемная упругость — изучено более полно (см. Сжимаемость), чем влияние давления на механические (в обычном понимании) характеристики твердых тел, такие как упругость, пластичность, прочность, твердость. Н связи с тем, что в этой относительно молодой области знаний происходит в основном накопление опытных фактов и выяснение основных закономерностей, ниже рассматриваются гл. обр. фактич. данные и качественная сторона явлений. Изменения М. с. вследствие происходящих под давлением фазовых превращений не описываются. [c.224]

По вопросам исследования и расчета характеристик теплообмена и гидравлики в пучках труб опубликовано несколько обобщаюш их работ. В основном в них рассматриваются проблемы, относящиеся к течению в пучках однофазных потоков теплоносителей. Сравнительно слабо в литературе освещены теплообмен и гидравлическое сопротивление пучков труб при использовании двухфазных потоков, кипящего слоя, жидкометаллических теплоносителей, поверхностей нагрева с интенсификацией теплообмена и при фазовых превращениях теплоносителей. [c.3]

Испарение растворителей сопровождается изменением многих параметров системы уменьшается объем материала (рис. 3.4), в основном за счет толщины слоя, увеличивается поверхностное натяжение, понижается температура пленки вследствие затраты теплоты на парообразование. Эти изменения сказываются на структуре и свойствах образующихся покрытий. Особенно сильно влияют на структурные характеристики природа растворителя, его термодинамическое качество по отношению к пленкообразо-вателю, поверхностное натяжение и летучесть (скорость испарения из пленки). Наиболее качественные покрытия получаются из стабильных растворов, пленкообразование из которых не связано с фазовыми превращениями системы [9, с. 116]. [c.47]

В последние годы уделяется значительное внимание изучению движения в сонлах смеси газа и частиц в основном в связи с необходимостью определения характеристик двигателей, работающих на твердых топливах. Наличие в газе твердых или жидких частиц различных размеров приводит к значительному усложнению физической картины течения по сравнению с течением чистого газа и, вследствие этого, к усложнениям математического описания явле-ний и методов решения. В уравнениях движения газа появляются члены, учитывающие обмен массой, импульсом и энергией между частицами и газом, и, кроме того, система дополняется уравнениями, описывающими движение частиц и фазовые превращения. Система уравнений замыкается феноменологическими соотношениями и уравнениями для потоков массы, импульса и энергии, связанными с взаимодействием фаз. [c.290]

Наибвлее распространенным дефектом всех разновидностей наплавок, существенно снижающим эксплуатационные характеристики наплавленного слоя, являются трещины, возникающие в наплавленном или основном металле. Наиболее часто трещины возникают при наплавке на основной металл с неудовлетворительной свариваемостью или при очень высокой твердости наплавленного слоя, что связано с малой пластичностью металла в температурном интервале хрупкости (горячие трещины), с чрезмерно большими напряжениями в основном металле и в наплавке, вызванными фазовыми превращениями при остывании (холодные трещины). [c.467]

Новые методы и аппаратура, применяемые для исследования кинетики фазовых превращений и изменений структуры и свохгств металлов при сварке, для оценки сопротивляемости металлов задержанному разрушению и образованию холодных трещин при сварке, а также для определения основных характеристик свариваемости металлов и сплавов. [c.6]

Основными факторами, определяющими жаропрочность металлов, являются температура плавления, прочность межатомных связей, процессы диффузии и структура. Большое внимание уделяется также дислокационным реакциям н диффузионным перемещениям атомов при ползучести н разрушении, а также взаимодействию металла с окружающей средой. Наконец, необходимо учитывать температуры рекристаллизации и фазового пре-вращепия. В момент фазового (полиморфного) превращения повышается подвижность атомов и, как следствие, снижаются прочностные характеристики, в частности предел текучести. [c.13]

Основные закономерности упрочнения фазовым наклепом при мартенситных у- а - у Превращениях были изучены на Fe-Ni аустенит -ных сплавах, легированных С г, Мп, Si, W, С (табл. 1.1). Опытные сплавы изготавливали в высокочастотной электропечи и разливали в слитки 30 кг, гомогенизировали при 1150° и ковали на прутки. Для получения примерно одинаковой величины зерна аустенита во всех сплавах путем рекристаллизации заготовки дважды нагревали на 1100° с промежуточным охлаждением в жидком азоте. С помощью магнитометрических и дилатометрических измерений определяли 0 H0BHj.ie характеристики аустенитных сплавов мартенситные точки Мд и количество мартенсита (ai %) при охлаждении до температуры жидкого азота ( "охл " Ю град/мин), температуры начала (А ) и конца (Ак) обратного мартенситного а у превращения. [c.11]

Термическая и химике-термическая обработка. Эту обработку применяют для изменения физико-механических и физико-химиче-ских свойств металлов, определяющих технологические и эксплуатационные характеристики деталей. При термической обработке происходят структурные и фазовые изменения, а также изменения напряженного состояния металла. Основные виды термической обработки — отжиг, нормализация, закалка и отпуск, улучшение и старение. Химико-термическая обработка протекает с дис узион-ным насыщением поверхностных слоев заготовки различными элементами при этом химический состав поверхностного слоя изменяется. К химико-термической обработке относятся цементация (науглероживание), азотирование, цианирование, алитирование, хромирование, силицирование и сульфидирование. В результате неравномерности нагрева и охлаждения при термической обработке возникают термические напряжения, а неравномерность структурных превращений во времени и по сечению данной заготовки вызывает структурные напряжения, что приводит к деформации (короблению). При отпуске закаленных заготовок остаточные напряжения уменьшаются тем в большей степени, чем выше температура отпуска. [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...