Массивные превращения

Условия, при которых происходит массивное превращение, должны обеспечивать относительно высокую скорость (Угр) перехода атомов через межфазную границу, но препятствовать диффузии растворенных атомов на дальние расстояния, вследствие чего происходит избирательный рост кристаллов, т. е. Утр > Уд. Переохлаждения, при которых может происходить массивное превращение, должны быть промежуточными — большими, чем для нормального превращения, но меньшими, чем при мартенситном. Массивные превращения, по-видимому, имеют место и при образовании мартенсита и являются ответственными за усложнение образующихся при этом структур. Массивные превращения обнаружены в бинарных сплавах меди с алюминием, цинком, галлием сплавах серебра с кадмием, алюминием сплавах железа с никелем, медью, углеродом и некоторых тройных сплавах, например медь — цинк — галлий и медь — цинк — германий [139, 181, 306, 338]. [c.30]

Как и при массивном превращении, перераспределение компонентов при мартенситном превращении не происходит, и образующаяся фаза имеет одинаковый с исходной фазой состав. Результат мартенситного превращения в стали — образование пересыщенного твердого раствора. [c.30]

МАРТЕНСИТНЫЕ И МАССИВНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ [c.227]

Массивные превращения происходят в чистых элементах, соединениях стехиометрического состава, твердых растворах. На рис. 10.21 показана схема возможных массивных превращений с формированием стабильных (/, 2, 3) или метаста-бильных 4) фаз. [c.229]

Рис. 10.21. Схема возможных массивных превращений

Превращения Рст->аот и рот- -амет являются примерами массивных превращений в твердом растворе с образованием стабильной или метастабильной фаз, если они протекают путем зарождения и последующего роста без участия кооперативных перемещений атомов. [c.230]

Обычно бездиффузионные превращения при температурах, близких к температуре равновесия фаз, протекают посредством образования зародышей и их роста, т. е. при малых переохлаждениях имеют место массивные превращения при больших переохлаждениях преобладает мартенситный механизм. Поэтому у большинства чистых металлов невозможно зафиксировать высокотемпературное структурное состояние закал- [c.230]

Продуктом массивного превращения обычно является пересыщенная низкотемпературная фаза, фигурирующая на равновесной диаграмме состояния. Для протекания превращения необходимо термически активируемое перемещение атомов на небольшое число межатомных расстояний перемещение это облегчается, вероятно, при наличии некогерентной границы раздела. Превращение такого типа не может начаться, пока движущая сила не достигнет довольно высокого значения, достаточного для зарождения некогерентной границы, но еще недостаточного для реализации мартенситного механизма превращения. Скорость охлаждения, таким образом, должна быть такой, чтобы можно было предотвратить заметный распад на равновесные фазы путем диффузии на далекие расстояния, но не настолько большой, чтобы оказался невозможным термически активируемый рост. С кинетической точки зрения массивное превращение является в какой-то мере промежуточным между равновесным распадом и возможным мар-тенситным превращением в чистых металлах оно представляет [c.287]

Образование мартенсита при охлаждении углеродистых сталей возможно лишь в тонких сечениях. Однако добавка таких элементов, как марганец, никель и хром, которые растворяются в аустените, уменьшает содержание углерода в эвтектоиде и замедляет скорость превращения при охлаждении, так что и в массивных изделиях можно получить структуру бейнита или мартенсита. [c.48]

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ — образование кристаллов из газа, раствора, расплава, стекла или кристалла др. структуры (полиморфные превращения). К. состоит в укладке атомов, молекул пли ионов в кристаллическую решётку. К. определяет образование минералов, льда, играет важную роль в атм, явлениях, в живых организмах (образование зубной эмали, костей, почечных камней). Путём К. получают и массивные монокристаллы, и тонкие Кристаллич. плёнки полупроводников, диэлектриков и металлов. Массовая К.— одноврем. рост множества мелких кристаллов — лежит в основе металлургии и широко используется в хим., пищевой и медицинской промышленности. [c.496]

Согласно [297], теплоемкость наночастиц никеля Ni диаметром 22 нм примерно в 2 раза больше теплоемкости массивного никеля при 300—800 К. На зависимости С(Т) /r-Ni наблюдаются слабый размытый экзотермический эффект при 380—480 К, связанный с собирательной кристаллизацией частиц никеля, и большой эндотермический пик с максимумом при 560 К, обусловленный магнитным фазовым переходом. В массивном никеле слабый эндотермический пик, соответствующий магнитному превращению, наблюдался при 630 К. [c.89]

Наиболее важным фактором при обработке является скорость охлаждения после термообработки. При малой скорости охлаждения происходит массивное или бейнитное превращение, в сплавах некоторых составов выделяется а-фаза. На рис. 3.17 показана [6] диаграмма изотермических превращений сплава [% (по массе)]Си — 26 2п — 4 А1. В этом сплаве скорость выделения а-фазы велика, поэтому при малой скорости охлаждения выделяется а-фаза. При выделении а-фазы содержание А1 и 2п в 0-фазе соответственно увеличивается, понижается. [c.163]

Скорость охлаждения в процессе закалки по сечению детали не одинакова на поверхности она больше, в середине меньше. Распределение температуры по сечению зависит от теплопроводности стали и скорости охлаждения поверхности. Сквозная закалка по всему сечению может быть достигнута только в случае, если скорость охлаждения в средних слоях будет выше критической. Если в средних слоях скорость охлаждения была меньше критической скорости закалки, то наряду с закаленной на мартенсит наружной зоной получается сердцевина, в которой превращение происходило в структуры типа перлита частично или полностью (рис. 78, а и б). В наружных слоях достигнута высокая прочность, а середина осталась менее прочной. Массивные детали, имеющие большую площадь поперечного сечения, охлаждаются медленнее, чем мелкие детали. Поэ [c.145]

Однофазные превращения типа а Р в затвердевших сплавах в зависимости от характера атомных переходов через межфазную границу и степени развития диффузионных процессов разделены на четыре класса массивные, мартен-ситные, нормальные и когерентные. Рассмотрим их. [c.29]

Массивные превращения, при которых фазовое превращение осуществляется нормальными (индивидуальными) переходами атомов через межфазную поверхность без перераспределения компонентов между фазами. Характерной особенностью их является образование фазы того же состава, что и исходная фаза. В этом отношении массивное превращение имеет много сходного с мартенсит-ным, оба они происходят безызбирательно. Однако, в отличие от мартенситного превращения, массивное превращение не ведет к образованию ориентированных кристаллов. В соответствии с данными [3381 кристаллы, растущие по массивному механизму, пересекают границы, существовавшие в высокотемпературной фазе, и приобретают более или менее равноосную форму, о разрешает предположить отсутствие кристаллогеометрической связи между исходной и образующейся фазами. [c.29]

Отметим, кстати, что термин массивное превращение нельзя признать удачным. Его ввел Гренингер [306] при характеристике структур, возникающих в сплаве меди с алюминием. Г. В. Курдюмов [1391 более удачно определил это фазовое превращение как превращение с неупорядоченным [c.29]

Термин массивное превращение , как и названия многих других превращений ( мартенситное , перлитное , бейнитное ), происходит от названия структуры ( массивная фаза ), введенного Гренингерои для обозначения фазы, образующейся при данном виде превращения (см. [82 ], а также [42, 50]). В отечественной литературе соответствующие превращения именуются полиморфными превращениями элементов и твердых растворов, протекающими по нормальному (т. е. немартенситному) механизму , или просто нормальными полиморфными превращениями [83 ]. Прим. перев. [c.286]

Массивные превращения наблюдаются в определенном интервале составов в сплавах меди с алюминием, цинком, галлием, германием и пр. и иногда, но не всегда, могут быть подавлены быстрым охлаждением. Кристаллы новой фазы зарождаются на границах зерен и по крайней мере в некоторых случаях некогерентны с окружающей матрицей. Проведенное Массальским [501 металлографическое исследование показывает, что растущие кристаллы часто пересекают существующие границы высокотемпературной фазы и кристаллогеометрическая связь между исходной и конечной фазами отсутствует. Таким образом, рост должен быть термически активируемым, и, так как диффузии на далекие расстояния в данном случае не происходит, скорость роста контролируется, вероятно, процессами, протекающими на границе раздела. Рост происходит быстро и нерегулярным образом, но на образовавшихся кристаллах могут наблюдаться плоские грани, совпадающие иногда с плоскостями низких индексов исходной фазы, а иногда с габитусными плоскостями мартенсита [42]. [c.287]

Установившегося определения понятия массивного превращения не существует, и многие из тех превращений, которые называют массивными, несомненно, носят мартенситный характер, хотя морфология их продуктов и отличается от обычного игольчатого мартенсита. Этот вид продуктов превращения (например, в сплавах железо — никель) недавно был назван массивным мартенситом (massive martensite) [79]. [c.287]

Диаграмма температура — время — степень превращения для эвтектоидного превращения обычно имеет характерный С-образ-ный вид для сплавов не точно эвтектоидного состава обычно принято изображать отдельные кривые для выделения избыточной фазы и для образования пластинчатых агрегатов. При Температурах ниже максимума скорости превращения (ниже <<носа С-образной кривой) скорость превращения по мере снижения температуры начинает довольно быстро уменьшаться при этом могут наблюдаться иные типы превращений. Ими могут быть мартен-ситные или массивные превращения, приводящие к образованию неравновесных продуктов, или иначе протекающие превра щения, вызывающие распад на равновесные фазы с непластинчатой структурой. Примером последнего вида превращения является образование бейнита в сталях аналогичные превращения существуют и в нежелезных сплавах. Хотя такие превращения можно считать одним из видов эвтектоидного распада, они обычно рассматриваются отдельно, и в данном разделе мы на них останавливаться не будем. [c.309]

На электронно-микроскопических снимках (см. рис. 3.16, а, 5) в пределах аустенитных глобулей виден размытый полосчатый контраст, который повторяет контуры бывших дисперсных у-кристаллов и объясняется концентрационной неоднородностью сплава Н32, вызывающей появление разнотолщинности фольги в хфоцессе полировки. При перемещении границы глобуля на второй стадии а - у превращения (490-520°С) диффузия проходит, как при массивном превращении, лишь на короткие расстояния, сохраняя концентрационную неоднородность по никелю (на месте приграничных районов дисперсных у-ппастин, вероятно, - повышенную концентрацию никеля, а на месте прилегающих к ним участков а-фазы - пониженную концентрацию). Аустенит с концентрацией никеля, близкой к исходной, появляется в тех местах остаточной а-фазы и образующихся у-кристаллов, где ранее не прошла диффузия, а также на месте остаточного аустенита (концентрационная неоднородность сплава обнаруживается и в световом микроскопе, выявляющем неоднородно травящиеся следы бывшего а -мартенсита, проявляющиеся в структуре мелкозернистого глобулярного аустенита). [c.134]

Таким образом, наблюдаемая гамма концентраций аустенита при а у превращении в условиях медленного нагрева Fe-Ni сплава объясйяется перераспределением никеля в (а + у) области на развитой межфазной поверхности дисперсная у-фаза - остаточный а-мартенсит и сохранением полученной концентрационной неоднородности сплава при завершении а- у превращения в процессе образования глобул5фного аустенита, проходящего в данных условиях нагрева подобно массивному превращению. Аналогичный характер концентрационных изменений при а- у превращении имеет место и в сплавах типа Н28 с пакетным мартенситом tl36l [c.134]

Наблюдаемые при обычных скоростях нагрева процессы а - у превращения могут быть различной комбинацией этих двух механизмов. В частности, при массивном превращении [200] имеются признаки мартенситного и диффузионного процессов. В железоникелевых или железоникельтитановых сплавах с 25-33% N1 при быстром на-г >еве имеет место бездиффузионное сдвиговое а- у превращение [30, Иб-ЦЭ] С уменьшением скорости нагрева увеличивается вероятность диффузии не только атомов внедрения (С, Ы), но и элементов, образующих твердые растворы замещения (например, N1 136 [c.136]

Кроме нормального (диффузионного) и мартенситного (без-диффузйонного) полиморфного превращения в сплавах иногда происходит и промежуточное превращение, получивщее название массивное. При этом превращении меняется тип" решетки без изменения состава фаз. Массивное превращение протекает по нормальному механизму, однако вследствие значительного переохлаждения диффузия на большие расстояния не происходит. [c.120]

Дельные части которых различаются по толщине, вследствие чего превращение лустенита в них происходи с различной скоростью и при различной степени переохлаждения. Поэтому в массивных и относительно тонких частях одной и той же отливки получаются сильно различающиеся структуры и свойства. Применяемое печное оборудование не всегда обеспечивает достаточную равномерность температур по всему объему садки. Это особенно опасно при заключительной операции термической обработки отливок — отпуске. Термическую обработку нужно производить в специальных печах с большим числом газовых беспламенных горелок, которые могут обеспечить равномерное распределение температур в рабочем пространстве печи. [c.162]

Э. с. в, в естественных условиях. Возникновение экстремальных условий в окружающем нас мире прямо или косвенно связано с тяготением, к-рое характеризуется сочетанием дальнодействия, отсутствия зарядов (масс) двух знаков и притяжением одноимённых зарядов. Особенности тяготения способствуют образованию массивных тел и суммированию ничтожно малых сил притяжения элементарных частиц с превращением их в космич. масштабах в мощный определяющий фактор. Эти силы порождают высокие давления внутри небесных тел и служат косвенным источником высоких темп-р. Т. о., создаются условия для зажигания экзотермич. ядерных реакций в звёздах. На рис. и в табл. приведены параметры экстремального состояния для характерных космич. объектов. [c.507]

Как уже отмечалось, развитая поверхность изолированных наночастиц дает большой вклад в их свойства. Неаддитивность термодинамических функций, связанная с вкладом границ раздела фаз и учитываемая введением поверхностного натяжения о, приводит к размерным эффектам термодинамических величин. В случае наночастиц необходимо учитывать также зависимость поверхностного натяжения от размеров частиц. Влияние поверхностной энергии сказывается, в частности, на термодинамических условиях фазовых превращений. В наночастицах могут возникать фазы, которые не существуют в данном веществе в мао сивном состоянии. С уменьшением размера .астац вклад поверхности Fj = a(n)dv (где а(п) — поверхностное натяжение, зависящее от направления единичного вектора п, нормального к поверхности) в свободную энергию F = F, + F, (F,, — объемный вклад) увеличивается. Если в массивных образцах при некоторой температуре устойчива фаза 1, т. е. то при уменьшении размера с учетом может оказаться, что [c.62]

Анализ спонтанной намагниченности наночастиц, выполненный в [347] в приближении молекулярного поля, показал наличие размерной зависимости температуры Кюри. Согласно [347], понижение температуры Кюри становится заметно для частиц с размером J < 10 нм для наночастиц с < / = 2 нм снижение Тс в сравнении с массивным металлом не превышает 10 %. Напротив, из результатов изучения термодинамики суперпара-магнитных частиц методом Монте-Карло [348] следует, что из-за отсутствия в них явно выраженного магнитного перехода нельзя говорить о каком-либо смещении температуры Кюри в зависимости от размера частиц. Действительно, переход наночастиц из суперпарамагнитного состояния в парамагнитное происходит плавно, без явно видимой резкой точки магнитного превращения. Измерения температуры Кюри наночастиц Ni d = = 2,1—6,8 нм) [349], намагниченности насыщения и температуры Кюри пленок Fe толщиной >1,5 нм [350], намагниченности насыщения наночастиц Fe d - 1,5 нм) [351] и Со (t/ = 0,8 нм) [352] показали, что эти величины в пределах погрешности измерений совпадают с таковыми для массивных металлов. Согласно [10, И], температура Кюри ферромагнитных частиц при уменьшении их размера до 2 нм не отличается от массивных металлов. Однако в [353] обнаружено понижение на 7 и 12 % для наночастиц Ni диаметром 6,0 и 4,8 нм соответственно. Следует отметить, что явление суперпарамагнетизма существенно затрудняет исследование размерных зависимостей коэрцитивной силы, намагниченности насыщения и температуры Кюри ферромагнитных наночастиц. [c.99]

Однако, в отличие от массивного, при мартенситном превращении исходная и образующаяся фазы находятся в определенной кристаллогеометрической связи. Благодаря [c.30]

Поверхности раздела могут быть и полукогерентными, образованными, например, рядом краевых дислокаций [1331. Перемещение подобных границ реализуется за счет неконсервативного движения дислокаций, для которого необходима доставка или удаление атомов. В этом случае сдвиговая составляющая деформации при перемещении гра-НЩ1Ы отсутствует и изменения формы объема, испытавшего 1., ,авращение, не наблюдается. В зависимости от того, происходит ли при этом перераспределение компонентов или нет, превращение может быть нормальным или массивным. [c.33]

Приведенная классификация характеризует крайние случаи. При развитии тех или иных превращений могут иметь место различные сочетания указанных механизмов. Например, массивный или мартенситный характер может иметь начальная стадия полиморфного превращения или процесса распада пересыщенного твердого раствора, а в дальнейшем, при росте фаз, они сменяются нормальным или когерентным механизмом. Возможна и противоположная ситуация, когда фазовое превращение осуществляется при непрерывном охлаадении. Примером подобного вида перехода могут явиться превращения в меднобериллиевых сплавах [133] и др. [c.33]

В обоих случаях — при наличии химической неоднородности или градиентов температур в сечении образцов — причиной формоизменения является неодновре-менность протекания полиморфных превращений однако возникающие при этом схемы напряженного состояния различаются. При неравномерных нагревах и охлаждениях, реализуемых переносом массивных образцов из холодильника в печь и обратно, полиморфные превращения начинаются у поверхности и затем распространяются в глубь образцов. Поскольку знак объемных изменений зависит от направления полиморфного превращения, характер напряженного состояния во время цикла нагрев — охлаждение меняется. При нагревании частично обезуглероженного образца полиморфные превращения в соответствии с диаграммой Fe — С сплавов сначала происходят в сердцевине, [c.177]

В дальнейшем было обращено внимание на то, что следует более строго подходить к терминам диффузионный и бездиффузионный механизм превращения. Авторы работы [ 26] указывали, что бездиффузи-онное превращение, т.е. превращение, не сопровождающееся переносом атомов второго компонента, может происходить по двум механизмам мартенситному, при котором реализуется кооперативное перемещение атомов, и нормальному (неупорядоченному, атом за атомом ). Превращения такого типа, в которых диффузия на дальние расстояния отсутствует, а переход атомов через поверхность раздела фаз носит индивидуальный (самодиффузионный) характер, Массальский назвал массивными. При этом им признавалась возможность сдвигового (мартенсит-ного) характера зарождения новой фазы с последующим ростом за счет диффузионного перемещения атомов через границу раздела. [c.22]

Увеличение толщины просвечиваемой фольги позволяет уменьшить влияние внешних ее поверхностей на внутреннюю структуру, поэтому последняя точнее отвечает структуре массивного образца кроме того, более надежно можно относить результаты исследования динамики различных процессов при прямом наблюдении в микроскопе (деформации, фазовых превращений) к массивным образцам. С увеличением толщины фольги также значительно повышается точность пространственных измерений, необходимых для кристаллографического анализа. Возможность получения дифракционной картины от отдельной, даже очень крупной, частицы и уменьшение размеров участка, от которого можно получить элекгронограмму, существенно облегчает проведение фазового анализа сплавов. [c.61]

Для крупных изделий сложность оптимизации режима термической обработки усугубляется иеодновременностью превращения в различных сеченийк изделия, поэтому для массивных изделий (массой >1 т) всегда целесообразно использовать остаточную теплоту отливок или поковок. Это помимо сокращения длительности прогрева способствует выравниванию скоростей нагрева поверхности и центра изделия до заданной температуры. [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...