Выделение из пересыщенного твердого раствора

Во втором случае — новые фазы воз пикают из матричной фазы, когда образование зародышей в твердом растворе происходит не индивидуально, т. е. движение фронта роста идет быстрее, чем при индивидуальном образовании зародышей. Прерывистые выделения из пересыщенного твердого раствора происходят только, если скорость образования зародышей при непрерывном превращении мала. [c.71]

Выделение из пересыщенного твердого раствора, подобное непрерывному выделению, за исключением того, что выделяемые частицы формируются на предпочтительных участках, например, вдоль плоскостей скольжения, по границам зерен или на некогерентных границах двойников. [c.994]

Рис. 6.9. Типы выделений из пересыщенного твердого раствора

В) Полная рекристаллизация структуры сплава. С) Выделение из пересыщенного твердого раствора дисперсных интерметаллидных фаз. D) Образование дополнительных объемов мартенсита. [c.113]

Старением называется процесс выделения из пересыщенного твердого раствора сначала групп атомов, а затем кристаллических частиц новой фазы и последующий их рост (коагуляция). Старение возможно как в стали, так и в цветных сплавах, — всюду, где только могут быть твердые растворы с ограниченной растворимостью, которая уменьшается с понижением температур (фиг. 148), При этом выделяющиеся кристаллические частички могут быть химическими соедине- [c.225]

Таким образом, старение представляет собой процесс выделения из пересыщенного твердого раствора новой фазы, и процесс этот проходит четыре накладывающиеся друг на друга стадии. [c.227]

Закалка без полиморфного превращения заключается в нагреве сплава до температуры распада избыточных фаз, выдержке и последующем быстром охлаждении с целью предотвращения выделений из пересыщенного твердого раствора. Этот вид закалки широко применяется для сплавов цветных металлов. При термической обработке сталей используется достаточно редко - характерна для аустенитных [c.442]

Доказано, что в результате образования непрерывных и ограниченных твердых растворов термически стабильных соединений повышается прочность межатомной связи этих фаз. В результате образования гетерогенных структур с мелкодисперсным выделением избыточных фаз из пересыщенных твердых растворов создаются дополнительные условия для упрочнения сплавов. Эти факторы, повышающие жаропрочность металлов, объясняют то, что на диаграммах состав - жаропрочность при определенных интервалах температур наблюдаются максимальные значения жаропрочности. Эти максимальные значения в металлических системах расположены вблизи границы предельного насыщения. [c.47]

Дисперсионное твердение. Этот вид термической обработки часто называется старением. Оно сопровождается процессом выделения дисперсных частиц из пересыщенного твердого раствора, у сплавов, ранее прошедших закалку, при их нагреве. Дисперсионное твердение наблюдается у сплавов с ограниченной растворимостью легирующих элементов в -твердом растворе (см.рис. 72) после закалки сплава с концентрацией элемента точки 4 от температуры, несколько превышающей точку 3. Для того чтобы вызвать дисперсионное твердение, закаленный сплав нагревают до температуры, не превышающей предельную температуру полной растворимости легирующего элемента в твердом растворе. [c.124]

При термической обработке стали, не имеющей полиморфных превращений, когда растворимость какого-либо из присутствующих в сплаве элементов в решетке основного компонента меняется в зависимости от температуры, происходят изменения, связанные с выделением этих элементов из пересыщенного твердого раствора (явление старения). [c.73]

Отпуск стали — это вид термической обработки, следующий за закалкой и заключающийся в нагреве стали до определенной температуры (ниже точки А ,), выдержке и охлаждении. Цель отпуска — получение более равновесной по сравнению с мартенситом структуры, снятие внутренних напряжений, повышение вязкости и пластичности. Основной процесс происходящий при отпуске — распад мартенсита, т.е. выделение углерода из пересыщенного твердого раствора в виде карбида железа. Кроме этого при отпуске происходит распад остаточного аустенита. Различают низкий, средний и высокий отпуск. [c.125]

Растворимость карбидов при комнатных температурах очень мала и при пересчете на углерод не превышает 0,02—0,007%. Данные о растворимости углерода (карбидов) при умеренных температурах сильно разноречивы (см. табл. 122), что обусловлено очень сильным уменьшением скоростей диффузии углерода и хрома с понижением температуры. С повышением температуры выше 400° С подвижность атомов увеличивается, а в соответствии с этим увеличивается их способность к диффузии и восстановлению равновесия. Это приводит к образованию и выделению карбидов из пересыщенного твердого раствора. [c.312]

Дисперсионное твердение (упрочнение) Упрочнение, вызываемое выделением новой фазы из пересыщенного твердого раствора [c.345]

Упрочнить эти припои наклепом не удается. В отличие от чистого олова деформированные оловянно-свинцовые припои имеют меньшую твердость и прочность, чем литые. Подробное исследование этого явления показало, что причиной его служит не только низкая температура рекристаллизации, но и выделение олова из пересыщенного твердого раствора свинца. Деформация припоев способствует ускорению распада твердых растворов и коагуляции структурных составляющих при этом происходит значительное разупрочнение сплавов. Разупрочнение, вызванное распадом [c.85]

Кинетика процесса изотермической кристаллизации, начинающейся после достижения равновесного состава жидкой и твердой фаз, определяется, таким образом, соотношением скоростей диффузии припоя в основной металл и основного металла в зону сплавления. При определенном пересыщении жидкости происходит выделение из нее твердого раствора. Диффузия припоя в твердую фазу снова вызывает пересыщение и последующее выделение из жидкости твердого раствора до тех пор, пока в зоне сплавления не останется жидкой фазы и не произойдет полная изотермическая кристаллизация. В результате в момент завершения кристаллизации состав центральной части зоны сплавления соответствует солидусу равновесной диаграммы состояния. Первоначально выделявшийся при кристаллизации на подложку твердый раствор вследствие диффузии в твердой фазе с течением времени обедняется припоем, концентрация которого понижается от равновесной, соответствующей солидусу, до нуля на границе диффузионной зоны с основным металлом исходной концентрации. [c.122]

Когда растворимость упрочняющей фазы в металлической основе достаточно велика (см. рис. 58, б), к дисперсному упрочнению в двухфазной области добавляется эффект дисперсионного упрочнения (старения), обусловленного выделением дисперсных частиц из пересыщенного твердого раствора в соответствии с уменьшением [c.169]

Для сплавов эвтектического типа также характерна сильная зависимость структуры и свойств от термической обработки. Так, отжиг литого сплава эвтектического состава, Nb—(10—12) мол.% ZrN, приводит к сниже 1ию предела текучести и росту пластичности вследствие выделения избыточного нитрида циркония из пересыщенного твердого раствора, образовавшегося в процессе охлаждения закристаллизовавшегося слитка [144]. Максимальная степень выделения достигается после отжига при 1500° С [39]. При температурах отжига, превышающих 1500° С, нитрид циркония заметно растворяется в ниобии и может быть зафиксирован в твердом растворе при охлаждении со скоростью 400 град/мин, что приводит к повышению предела текучести сплава. Меньшие скорости охлаждения (4 град/мин) вызывают вторичное выделение нитридной фазы. [c.231]

Для никелевых сплавов характерны следующие основные составляющие структуры. Матрица сплава (7-фаза) представляет собой твердый раствор на никелевой основе с г. ц. к. решеткой, обычно с повышенным содержанием элементов, растворяющихся в никеле кобальта, хрома, молибдена и вольфрама. Упрочняющей обычно является интерметаллидная -у -фаза Н1з(А1, Ti) с упорядоченной г. ц. к. решеткой. Она образуется при кристаллизации сплава (первичная у -фаза), а также при выделении в дисперсном виде из пересыщенного твердого раствора матрицы. Сопряженность решеток у- и -у -фаз и близость их периодов (несоответствие периодов решетки составляет менее 0,1 %) создают возможность образования межфазных границ с низкой поверхностной энергией. Это обусловливает высокую стабильность размеров у -фазы. [c.229]

В отличие от образования зародышей из изотропной фазы (пар, расплав, раствор) образование зародышей внутри твердой фазы, например, выделение новой фазы из пересыщенного твердого раствора или при полиморфном превращении, является исключительно сложным процессом. Процессы образования зародышей в твердых телах сложнее, чем в жидкостях и газах, так как существенную роль играют кристаллографические структуры и упругое напряжение при контакте зародыша и матрицы. [c.298]

Для подготовки к мартенситному превращению сталь подвергают нагреву при 750—800° С. Такой нагрев приводит к дестабилизации аустенита благодаря выделению карбидов из пересыщенного твердого раствора. Аустенит после этого становится менее стабильным и при последующем охлаждении в той или иной мере претерпевает мартенситное превращение. [c.198]

Фиг. 148. Выделение частиц из пересыщенного твердого раствора.

Термическая обработка дисперсионно-упрочняемых электродных сплавов включает операции закалки и отпуска. При нагреве под закалку легирующие элементы переходят в твердый раствор. Их переход в твердый раствор сопровождается резким понижением электропроводности сплава (почти вдвое ниже электропроводности медленно охлажденного сплава). Степень изменения электропроводности, контролируемая прибором ИЭ-1, который используется практически для любых деталей диаметром или размерами более 15 мм и толщиной более 3—5 мм может служить технологическим средством контроля качества операций закалки. Для более полного перевода в твердый раствор легирующих элементов необходима высокая температура нагрева (850—1000° С), близкая к эвтектической, для создания метастабильного пересыщенного твердого раствора и очень резкое охлаждение. Замедление охлаждения приводит к преждевременному выпадению растворенных элементов и снижению эффекта закалки. Выделение упрочняющих фаз из пересыщенного твердого раствора в дисперсном состоянии значительно увеличивает твердость и электропроводность сплава. Это выделение происходит в процессе отпуска, температура которого для медных сплавов обычно находится в пределах 400—480° С. [c.43]

Вариант метода — метод КФОР (камера фотографирования обратной решетки), который позволяет получать на рентгенограмме неискаженные сечения обратной решетки. Методы вращения и КФОР удобны для анализа диффузного рассеяния, связанного с нарушениями кристаллической структуры, например при исследовании процессов выделения из пересыщенного твердого раствора [12, с. 166 и 385). [c.113]

Выделение частиц второй фазы приводит к значительному упрочнению сплава в результате взаимодействия дислокаций с выделениями. Уровень упрочнения зависит от прочности, с груктуры, размера, формы выделившихся частиц, а также расстояния между ними, характера распределения, степени несоответствия или когерентности их с матрицей и их относительной ориентации. Сопротивление движению дислокаций возрастает с уменьшением расстояний между частицами, т. е. с ростом дисперсности структуры, уменьшение размера частиц с повышением равномерности их распределения при сохранении относительного количества фаз. Поэтому для облегчения механической обработки материала и последующего получения более дисперсной структуры проводится закалка без полиморфного превращения, которая заключается в нагреве сплава до температуры распада избыточных фаз, выдержке и последующем быстром охлаждении, для предотвращения выделений из пересыщенного твердого раствора. В результате закалки получается метастабильный (пересыщенный) твердый раствор, соответствующий точке т на рис. 1.67. Закалка без полиморфного превращения широко применяется для сплавов цветных металлов. Для сталей она применяется достаточно редко, однако характерна для аустенитных сталей, не имеющих полиморфных превращений, и используется для растворения карбидов или интерметаллидов. [c.112]

Аналогичное явление наблюдается в сплаве —Л1—2п—Мп (8,88 % А1, 0,69 % 2п и 0,17 % Мп). Напротив, сплав М —2п—2г, содержащий 3,93 % 2п и 1,1 % 2г, получается хорошо прозрачным по крайней мере при благоприятном положении литья (в вертикальном положении в противоположность горизонтальному), хотя часть циркония располагается на границах зереи в виде нерастворимого окснда циркония. После термического улучшения затухание обычно несколько уменьшается, но в некоторых случаях, наоборот,. увеличивается, чего собственно и следовало ожидать, так как термическое улучшение основывается на выделениях из пересыщенного твердого раствора. Поэтому при очень большой непрозрачности в исходном состоянии по величине затухания еще нельзя судить об эффективности термического улучшения. Поскольку неразрушающий контроль этой эффективности представляет интерес для практики, перспективным, видимо, может оказаться измерение поперечной скорости звука, которая в вышеупомянутых сплавах в литом состоянии в результате термического улучшения повышается — в отличие от продольной скорости звука, которая практически почти не изменяется [1452]. [c.608]

Если сталь, в которой не произошло выпадения карбидов и углерод зафиксирован в твердом растворе, медленно нагревать, подвнжг[ость атомов увеличивается. В соответствии с этим увеличивается и способность их к диффузии и восстановлению равновесия в твердом растворе, в котором аустенит зафиксирован в пересыщенном и неустойчивом состоянии, что приводит к образованию и выделению карбидов из пересыщенного твердого раствора. Этот процесс начинается при температуре 400 — 500° С, но вследствие малой скорости диффузии идет медленно с образованием карбидов преимущественно по границам зерен. [c.283]

Применяемые в газотурбостроении никелевые сплавы относятся к классу дисперсионно-твердеющих материалов. Их высокие прочностные свойства определяются дисперсностью, количеством и стабильностью упрочняющей у -фазы типа NigAl или Nig (А1, Ti), выделяющейся из пересыщенного твердого раствора в процессе термообработки. При температурах выше 0,6 структура сплавов становится нестабильной — выделения у -фазы начинают довольно быстро укрупняться, что облегчает прохождение дислокаций и, следовательно, разупрочняет материал [4, 9]. [c.377]

Важным условием стабильности естественных композитов, полученных НК, является выбор в качестве их основы таких систем, где на псевдо-двойном политермическом разрезе отсутствует заметная температурная зависимость взаимной растворимости компонентов, иначе при термоцик-лировании это может привести к частичному растворению упрочняющих фаз - пластин или волокон (особенно при забросах рабочих температур до предплавильных) с последующим выделением при низких температурах из пересыщенного твердого раствора на основе матрицы дисперсных равноосных частиц упрочняющей фазы. Это приведет к дефадации структуры пластин или волокон и свойств композитов. V [c.223]

Большой интерес для советского читателя должна представить пятая глава, посвященная теории фазовых превращений в твердом состоянии. Она написана Дж. Кристианом — автором фундаментальной монографии 1) на ту же тему. В этой главе содержится подробное и систематическое описание основных видов фазовых превращений выделения фазы из пересыщенного твердого раствора, эвтектоидного распада, полиморфных превращений и др., причем особенно большое внимание автор уделяет теории мартенсит-ных превращений. Приводится оригинальная классификация всех фазовых превращений в твердом состоянии, рассматриваются теория процессов зарождения и роста, термодинамика, кинетика, атомный механизм и кристаллография этих превращений. Большое внимание уделяется также начальным стадиям превращений, образованию сегрегатов в материнской фазе. Эта [c.6]

Вследстие того что непрерывное выделение может протекать под действием малых движущих сил, при этом превращении гомогенное зарождение не имеет особого значения. Так, например, согласно проведенным оценкам, зародыши кремния могли бы образоваться гомогенно из пересыщенного твердого раствора кремния в алюминии при с /с яс 10 , в то время как процесс выделения наблюдается при J a 5. Имеются надежные экспериментальные данные, которые подтверждают существующее предположение о том, что зародыши образуются преимущественно вдоль плоскостей скольжения и субграниц в соответствии с этим наклеп обычно значительно ускоряет превращение. Имеется также большое количество электронно-микроскопических и микроскопических данных о возникновении выделений на линиях дислокаций. Сами дислокации впервые стали видимыми , когда было обнаружено, что в прозрачных кристаллах фотографической эмульсии серебро может выделяться вдоль дислокационных линий. [c.293]

Упрочнить эти припои наклепом не удается. В отличие от чистого олова деформированныё оловянно-свинцовые припои имеют меньшую твердость и прочность, чем в литом состоянии. Подробное исследование этого явления показало, что причиной его служит не только низкая температура рекристаллизации, но й выделение олова из пересыщенного твердого раствора свинца. Деформация припоев способствует ускорению распада твердых растворов и коагуляции структурных составляющих при этом происходит значительное разупрочнение сплавов. Разупрочнение, вызванное распадом пересыщенного твердого раствора (главным образом олова в свинце), преобладает над упрочнением, вызванным разрушением литой структуры, поэтому в этих припоях в противоположность многим сплавам прочность в деформированном состоянии ниже, чем в литом. Такое же явление обнаружено в эвтектическом припое, содержащем 72% Ag и 28% Си, после деформации их при высоких температурах растворимость серебра и меди в них заметно изменяется с повыше нием температуры. [c.191]

При распаде твердого раствора происходит увеличение твердости, прочности и уменьшение пластичности. Процесс выделения избыточной фазы из пересыщенного твердого раствора называется старением, или дисперсионным твердением. В промышленности используют многие сплавы этого типа, в частности дюралюмины и бе-риллиевые бронзы, упрочнение которых достигается закалкой и старением. [c.116]

Предполагалось, что образование сферокристаллов инокулируется включениями окислов, карбидов пли силицидов модификатора что модификаторы существенно сдвигают линии диаграммы равновесия, увеличивая растворимость углерода в жидком растворе и способствуя выделению графита из пересыщенного твердого раствора. Широко распространено предположение об образовании на кристаллизующемся графите адсорбционных пленок модификатора, нивелирующих окорость роста граней с различным натяжением. Предполагалось также, что в модифицированных чугунах шаровидный графит появляется после затвердевания в результате быстрого (и даже взрывообразного ) распада карбидов. [c.42]

В стали Х17, кроме описанных явлений, после быстрого охлаждения с высоких температур образуется тончайшая мартенситная прослойка в граничных слоях зерен (продукт - а-древращения), ухудшающая кислотостойкость металла. Последующий отпуск при 760—780° С приводит к разрушению мартенситной лрослойки (к выделению углерода из пересыщенного твердого раствора), вследствие чего кислотостойкость стали восстанавливается. [c.165]

Типичная зависимость предела текучести металла от времени старения иллюстрируется рис. 26. В соответствии с представлениями Анселла и Ленела [70] предел текучести стареющих сплавов с увеличением длительности старения возрастает из-за увеличения объемной доли / когерентных зон или выделений. Если частицы когерентны с матрицей, то при упрочнении нужно учитывать не геометрические размеры зон, а размеры поля деформаций вокруг иих. На некоторой стадии старения когерентные зоны сменяются кекогерент-ными частицами и эффективная доля / выделений уменьшается. Если этот процесс происходит постепенно при все продолжающемся выделении второй фазы из пересыщенного раствора, то уменьшения предела текучести не происходит, но темп его нарастания снижается. Наконец, вся фаза выделяется из пересыщенного твердого раствора. [c.44]

Отпуск сплавов медь—магний, содержащих 2,5—3,5% M g, дает эффект дисперсионного твердения за счет выделения интерме-таллида СигМ из пересыщенного твердого раствора (рис. 304). Одяако с увеличением фазы СигМ сильно ухудшается деформируемость сплавов. Поэтому практическое применение нашли сплавы, содержащие менее 1% М , у которых повышение твердости и прочности возможно только за счет наклепа при холодной деформации [99]. [c.255]

В [14-26] сообщается о значительном повыщении способности нефтяного кокса к графитации в интервале 1800—2100°С при добавлении в него силикатных минералов (серицита, каолинита). Т. Нода [14-24] обнаружил появление графитовой составляющей при нагревании до 800—1100°С кокса из поливинилхлорида под давлением 300 МПа в присутствии фтористого кальция и гидроокиси кальция. Роль указанных компонентов сводится не только к последовательному образованию и разложению карбидов и к выделению графита из пересыщенных твердых растворов металлов, но и к селективному взаимодействию с различными структурными дефектами. [c.287]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...