ТЕРМИЧЕСКАЯ Структуры равновесные

Описанный выше процесс фиксирования быстрым охлаждением неустойчивого состояния носит название закалки, а последующий процесс постепенного приближения к равновесному состоянию (путем нагрева или длительной выдержки) называется отпуском и старением. Столь разнообразное изменение структуры, достигаемое разной степенью приближения сплава к равновесному состоянию, приводит к разнообразному изменению свойств, чем и обусловлено широкое применение термической обработки, в основе которой заложены процессы неравновесной кристаллизации, в общих чертах описанные выше. [c.144]

Отжиг — фазовая перекристаллизация, заключающаяся в нагреве выше Ас с последующим медленным охлаждением. При нагреве выше Ас, но ниже Ас полная перекристаллизация не произойдет такая термическая обработка называется неполным отжигом. При отжиге состояние стали приближает-ется к структурно равновесному структура стали после отжига перлит+феррит, перлит или перлит+цементит. [c.231]

Оптические постоянные (показатель преломления, средняя и частные дисперсии, коэффициент дисперсии) и светопоглощение стекла практически не изменяются во времени и имеют малый температурный коэффициент они эффективно, просто и точно регулируются главным образом путем изменения химического состава стекла, а также в результате термического отжига, приводящего структуру стекла в более равновесное состояние. Существенное влияние на оптические свойства стекла оказывают, кроме того, степень его однородности, условия термической обработки ( тепловое прошлое ), а также состояние и качество обработки поверхности. [c.457]

Замедленное охлаждение низколегированных жаропрочных сталей после сварки и после термической обработки необходимо для получения равновесных структур, отличающихся высокой жаропрочностью. При медленном охлаждении (в асбесте или с печью) напряжения от разности температур по сечению стыка практически устраняются. Нежелательно накладывать на остаточные сварочные напряжения и напряжения от структурных превращений еще и температурные напряженпя. [c.212]

В двухфазных (а + р)-титановых сплавах получить равновесную структуру при низких температурах практически невозможно из-за замедленной диффузионной подвижности легирующих элементов. Поэтому режимы стабилизирующей термической обработки для этих сплавов выбирали так, чтобы получить метастабильное состояние структуры, устойчивое в интервале температур —40 -н -fl 50° С. Устойчивость мета-стабильного состояния в данном небольшом интервале температур определяется не только малой диффузионной подвижностью легирующих элементов, но в большей степени выигрышем, в общей энергии системы за счет работы, затрачиваемой на образование поверхностей раздела фаз. [c.74]

Подробный алгоритм итерационного метода нахождения критического расхода приведен в следующем параграфе. Что касается скорости звука, которая в двухфазной среде может оказаться на 1—2 порядка ниже, чем в жидкости или паре (газе), то она меняется в широких пределах в зависимости от структуры потока и степени термического и механического равновесия фаз при одних и тех же параметрах торможения, принимает значения от минимального, равного термодинамически равновесной скорости звука, до того максимального, которое устанавливается в выходном сечении канала. Если изменение параметров потока внутри трубы происходит таким образом, что на конечном ее участке непрерывно увеличивающаяся скорость потока оказывается в каждом сечении близкой к непрерывно возрастающей к выходному срезу канала локальной скорости звука, то на указанном конечном участке трубы возможна реализация режима течения, близкого к звуковому. [c.124]

Закалка — вид термической обработки, при которой металлы и сплавы приобретают мета-стабильную структуру, отличную от равновесной. [c.292]

Отжиг — вид термической обработки, состоящий из нагрева стали до определенной температуры в зависимости от вида отжига, выдержки и последуют,его, как правило, медленного охлаждения (в печи или в золе) для получения более равновесной структуры. [c.250]

Что касается приведенной диаграммы (рис. 117), применение рентгеновского метода с использованием опилок может сократить время отжига при 200° до 6 недель по сравнению с 12 неделями при работе методом микроанализа. Разница в 6 недель определяется временем, необходимым для роста выделившихся частиц до размера, который может быть надежно определен под микроскопом. Даже если исследователь непосредственно и не интересуется кристаллической структурой или размерами решетки, рекомендуется снять несколько рентгенограмм для подтверждения результатов, полученных методом термического или микроанализа. На какой стадии работы это должно быть сделано, решает сам исследователь. Предположим, что к тому времени, как рассматриваемая равновесная диаграмма приняла вид, показанный на рис. 117, были сняты рентгенограммы 7- и 8-фаз и некоторого количества [c.218]

Существуют два основных пути получения композиционной структуры покрытий кристаллизация из легированного многокомпонентного расплава и спекание компонентов без их полного расплавления и гомогенизации расплава (рис. 3.2). При кристаллизации из расплава формируется близкая к равновесной гетерогенная структура. Наибольшее распространение получили гетерогенные эвтектические наплавленные слои, содержащие эвтектику и избыточные фазы (рис. 3.3). Эффективным приемом получения гетерогенной структуры является термическая обработка наплавки. Происходящее при этом дисперсионное твердение (выделение вторичных высокотвердых фаз) дополнительно упрочняет наплавленный слой. [c.146]

Для обеспечения оптимальной обрабатываемости резанием в сталях необходимо получать наиболее целесообразные равновесные или близкие к ним структуры, содержащие зачастую зернистый, а не пластинчатый перлит. В табл. 4.13 приведены примеры режимов термической обработки, обеспечивающих оптимальную обрабатываемость резанием типичных конструкционных сталей. [c.498]

Отжиг — термическая обработка материалов (например, металлов, полупроводников, стекол), заключающаяся в нагреве до определенной температуры, вьщержке и медленном охлаждении (3...200 С/ч). Цель отжига — улучшение структуры и обрабатываемости материалов, снятие внутренних напряжений и др. Микроструктура материалов в результате отжига становится равновесной. [c.130]

Таким образом, с увеличением скорости охлаждения металла шва вместо сравнительно мягких равновесных структур ферритно-перлитной стали происходит образование неравновесных, мелкодисперсных структур сорбита, троостита и бейнита, что приводит к заметному повышению прочности и уменьшению пластичности металла шва. Аналогичное явление происходит в сталях, которые с целью повышения их прочности подвергаются процессу так называемого термического упрочнения. [c.245]

Отжигом с фазовой перекристаллизацией называется операция термической обработки, при которой путем нагрева металлического сплава выше критических температур (температуры фазового превраш,ения, например выше линии GS на фиг. 106, а), выдержки и последующего медленного охлаждения с заданной скоростью вследствие фазовой перекристаллизации создается устойчивая (равновесная) структура. [c.175]

Отжиг — вид термической обработки, при которой металлы и сплавы приобретают структуру, близкую к равновесной. В зависимости от назначения существуют различные виды отжига. [c.332]

Закалка — вид термической обработки, при которой металлы и сплавы приобретают метастабиль-ную структуру, отличную от равновесной. Различают закалку с полиморфным превращением (на мартенсит) и закалку без полиморфного превращения (на твердый раствор, например, аустенит). [c.333]

Отжигом называется вид термической обработки, состоящий в нагреве мета 1ла, имеющего неустойчивое состояние в результате предшествующей обработки и приводящий металл в более устойчивое состояние. Если проведение отжига не связано с проведением фазовых превращений, то он называется отжигом первого рода. При этом переход металла в более устойчивое (равновесное) состояние происходит за счет устранения химической неоднородности, рекристаллизации, снятия внутренних напряжений. Отжиг первого рода возможен для любых металлов и сплавов. Если у сплава имеется фазовое превращение, то нагрев сплава с неравновесной структурой выше температуры фазового превращения с последующим медленным охлаждением для получения структурного равновесного состояния называется отжигом второго рода или фазовой перекристаллизацией. [c.108]

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]

Многие сплавы способны к упрочнению за счет выделения мелкодисперсных упрочняющих фаз. Проводить это упрочнение дает возможность переменная растворимость компонентов сплава в твердом состоянии. К такому упрочнению способны сплавы, имеющие в равновесном состоянии двухфазную структуру — твердый раствор и выделившиеся из него за счет уменьшения растворимости вторичные кристаллы (чаще всего химических соединений). К этим сплавам относятся высокопрочные мар-тенситно-стареющие стали, сплавы на основе никеля, алюминия, меди, титана и др. Термическая обработка этих сплавов состоит из двух операций закалки на твердый раствор и старения. [c.135]

Структуры стали — феррит, перлит и цементит — устойчивы при комнатной температуре (их называют равновесными структурами). Однако они могут значительно изменяться в зависимости от условий нагрева и охлаждения. При определенном режиме тепловой обработки стали можно сохранить структурные составляющие, изменить форму или размеры зерен и таким путем получить зернистый перлит вместо пластинчатого или мелкопластинчатый перлит вместо крупнопластинчатого. С помощью термической обработки могут быть получены неустойчивые или неравновесные структуры. [c.169]

Отжиг Термическая обработка, заключающаяся в нагреве металла (изделия) до определенной температуры, выдержке и последующем охлаждении, проходимая с целью получения структуры наиболее близкой к равновесной [c.347]

Переход неравновесных структур в равновесные сопровождается короблением и усадкой изделий во время эксплуатации. Для уменьшения этого недостатка используют термическую стабилизацию — отжиг при температурах, превышающих максимальные температуры эксплуатации. [c.43]

Отжиг — термическая обработка, в результате которой металлы или сплавы приобретают структуру, близкую к равновесной отжиг вызывает разупрочнение металлов и сплавов, сопровождающееся повышением пластичности и снятием остаточных напряжений. [c.142]

Закалка — термическая обработка, в результате которой в сплавах образуется неравновесная структура. Неравновесные структуры при термической обработке можно получить только в том случае, когда в сплавах имеются превращения в твердом состоянии переменная растворимость, полиморфные превращения твердых растворов, распад высокотемпературного твердого раствора по эвтектоидной реакции и др. Для получения неравновесной структуры сплав нагревают выше температуры фазового превращения в твердом состоянии, после чего быстро охлаждают, чтобы предотвратить равновесное превращение при охлаждении. [c.142]

Отпуск и старение — термические обработки, в результате которых в предварительно закаленных сплавах происходят фазовые превращения, приближающие их структуру к равновесной. [c.143]

При нормальной наплавке структура перегрева может совершенно отсутствовать, и основной металл в зоне термического влияния имеет сетчатую и равновесную структуру (рис. 155, б). [c.272]

Помимо термических напряжений действуют также напряжения, возникающие вследствие наличия закаленных участков в околошовных зонах. Мартенситная пересыщенная структура закалки всегда обладает более высокой свободной энергией, чем равновесные фазы с таким же номинальным составом, т.е. околошовные зоны термического влияния закаливающейся стали характеризуются более структурнонапряженным состоянием. [c.88]

Сварка с регулированием термических циклов (РТЦ) за с ет сопутствующего охлаждения, одновременно с уменьшением околошовных участков подкалки, сужает области термопластических деформаций при сварке и уменьшает несовершенство кристаллического строения, измельчает структуру зон сплавления. Кроме этого, более быстротечное высокотемпературное состояние при сварке стали 15Х5М с РТЦ со-путствуюш им охлаждением способствует образованию в ЗТВ промежуточных более равновесных структур закалки бей-нитного характера с равномерно распределенными частицами карбидов по телу зерен, а увеличение скорости охлаждения при сварке создает условия гомогенизации аустенитного шва. При этом избыточные фазы выделяются в виде отдельных разобщенных включений или участков и получается мелкодисперсная более однородная структура шва повышенных снойств. [c.151]

Стали типа 15Х5М относятся к числу термически стабильных. Однако при длительном воздействии высокой температуры в сварных разнородных соединениях могут образовываться переходные прослойки, обусловленные диффузионно м перераспределением в них диффузионно-подвижных Э1 с,ментов. Исследования, проведенные Н.М. Королевым во ВНИИнефтемаше, показали, что интенсификацию диффузионных процессов вызывают циклические термические напряжения, обусловленные различием температурных коэффици-ешов линейного расширения аустенитного шва и основного металла. Помимо термических напряжений действуют также напряжения, возникающие вследствие наличия закаленных участков в околошовных зонах. Мартенситная пересыщенная структура закалки всегда обладает более высокой свободной энергией, чем равновесные фазы с таким же номинальным составом, т.е. околошовные зоны термического влияния закаливающейся стали характеризуются более структурнонапряженным состоянием. Как известно, напряженное состояние металла значительно влияет на скорость диффузионных процессов и их коррозионную стойкость. [c.155]

Тем не менее, экспериментальные исследования показывают, что увеличение Не происходит лишь в 10 раз [105, 229]. В этих работах образцы для исследований были получены методом деформационно-термической обработки. Рис. 3.3 иллюстрирует связь коэрцитивной силы с размером зерен и структурой в образцах Ni. Схематически изображены структуры, соответствующие каждой температуре отжига. Состояния, соответствуюш ие отжигам при температурах 100 и 200 °С, различаются по величине коэрцитивной силы почти на 40%. Вместе с тем размер зерен в них практически одинаков. Главное структурное отличие в этих состояниях — границы зерен в состоянии, соответствующем Тотж = 100 °С, они были сильно неравновесны, а в состоянии, соответствующем Тотж = 200 °С — относительно равновесны. Дальнейшее уменьшение величины Не при повышении температуры отжига коррелирует с увеличением размера зерен. Таким образом, повышение коэрцитивной силы в наноструктурном Ni связано не только с малым размером зерен, но и неравновесным состоянием границ зерен. [c.223]

Для сплава BTI стабильной при комнатной температуре является структура, состоящая из сс-твердого раствора и небольшего количества гидридов титана. После обычной термической обработки сплава ВТ1 (700° С, 30 мин, охлаждение на воздухе) а-твердый раствор пересыщен водородом и другими примесями, которые имеются в техническом титане. Линии а-твердого раствора на рентгенограммах расширены, что свидетельствует о неравновесном состоянии а-фазы. На углах, где должны быть отражения от ф-фазы, имеются размытые максимумы. После длительных выдержек свыше 1000 ч при температуре 150° С структура сплавов равновесная линии а-фазы на рентгенограммах становятся четкими. Такой же эффект стабилизации структуры достигается, если сплав ВТ1 нагреть до температуры 350° С (выше температуры эвтекто-идного распада р-фазы в системе Ti — Н), выдержать при этой температуре в течение 1 ч и медленно охладить с печью. Размеры образцов сплава ВТ1, обработанных таким образом, не меняются в течение выдержки 1000 ч при температуре 50° С. При более высоких температурах растворяются и выделяются гидриды, размерная стабильность не сохраняется. [c.74]

Целью термической обработки для стабилизации размеров деталей, изготовленных из сплавов с а-структурой, является получение равновесной структуры. Термическая обработка заключается в отжиге при температурах, близких к температуре эвтектоидного превращения системы Т1 — Н, и последующем медленном охлаждении с печью. При этих условиях звтектоидный распад происходит наиболее полно, водород выделяется в виде гидрида одновременно распадается нестабильная р-фаза. [c.76]

Как уже отмечалось в 1-1, для фазовых переходов первого рода при пересечении кривой фазового равновесия скачком изменяется ход изотерм, изохор, изоэнтроп, изобар и линий других функций состояния. Это связано с различиями в структуре вещества в однофазной и двухфазной областях. Следует, однако, иметь в виду, что на пограничных кривых внутренняя энергия, энтропия, энтальпия, температура, давление и объем имеют единственные значения, не зависящие от направления подхода к этой кривой. Переход системы через пограничные кривые не нарущает непрерывности изменений самих термодинамических функций. Производные же от термодинамических функций по термическим параметрам претерпевают разрыв в точках равновесных переходов. [c.17]

Все, что говорилось до сих пор, касалось йверх)проводимости сплавов содержащих аморфную фазу. Однако известно, что аморфные сплавы кристаллизуются, при этом в них могут возникать неравновесные (наряду с равновесными) фазы, которые не получаются при обычной плавке, механической или термической обработке. Изменения в структуре могут привести к тому, что изменятся и характеристики Тс, Нсг и /с, причем они могут оказаться выше, чем для исходной аморфной фазы. Действительно, обнаружено, что в результате кристаллизации с выпадением неравновесных фаз свойства таких аморфных сверхпроводников, как Ti (V, Nb, Та) — Si [47-49], Hf - (V, Nb) - Si [50] и Qu - Nb - (Ti, Zr, Hf), [51, 52], повышаются. Tак, из рис. 7.8 видно, что аморфный сплав Си4оМЬзоТ1зо после отжига при 800—1000 К имеет критическую температуру Тс выше 4,2 К, хотя равновесная фаза в этом сплаве при 4,2 К уже не обладает свойством сверхпроводимости. В данном случае сверхпроводимость обусловлена выделением неравновесной фазы, имеющей упорядоченную о.ц.к. структуру. [c.219]

Равновесное состояние железоуглеродистых сплавов в зависимости от содержания углерода и температуры описывает диаграмма состояния железо — угяерод . На диафамме состояния железоуглеродистых сплавов (рис. 50) по оси ординат отложена температура, по оси абсцисс — содержание в сплавах углерода до 6,67%, т.е. до такого количества, при котором образуется цементит F g . По этой диаграмме судят о структуре медленно охлажденных сплавов, а также о возможности изменения их микроструктуры в результате термической обработки, определяющей эксплуатационные свойства. [c.146]

Отпуску подвергают закаленную сталь для перевода неравновесной структуры в более равновеснуй), обеспечивающую заданный комплекс свойств. Температура отпуска не превышает точки Ас . В зависимости от температуры нагрева различают отпуск высокий, средний и низкий. К отпуску следует отнести и пррцесс старения. Под старением применительно к стали следует понимать нагревы незакаленной стали, находящейся в неравновесном состоянии, для получения более стабильного состояния. Старение может быть термическим и деформационным. [c.289]

Бейнитное превращение. Превращение аустенита, охлажденного ниже 550° С, вследствие сильно пониженной диффузии начинается с возник1 овения центров зарождения феррита по границам зерен аустенита. Зародыши феррита имеют игольчатую форму и вырастают в кристаллиты феррита, непосредственно связанные кристаллографически с аустенйтом 1111 Г 1110 ( j.Содержание растворенного углерода в кристаллитах феррита больше, чем в равновесном состоянии, т. е. образуется слегка пересыщенный твердый раствор. Если перед иглами феррита содержание углерода значительно возрастает, начинают выделяться зерна карбидов. Однако скорость роста феррита в этом интервале температур выше, чем скорость диффузии атомов углерода. Поэтому из аустенита, игольчатого феррита или слегка пересыщенного твердого раствора феррита вырастают зерна цементита (карбидов), выделяющихся в форме мельчайших дисков. Такую структуру игольчатого феррита, содержащую мелкие диС1 й карбидов, называют бейнитом . Бейнитная структура протравливается лучше мартенситной, т. е. до более темного цвета. Это является Следствием неоднородности структуры бейнита. Чем ниже температура превращения, тем меньше выделяющиеся частицы цементита (карбидов), тем более округленную, менее вытянутую форму они принимают. Кроме того, увеличивается насыщенность игольчатого феррита атомами углерода (0,02—0,15%) Это вызывает искажение кристаллической решетки. Вследствие этого твердость обработанной термическим путем на бейнит стали значительно выше, чем в равновесном состоянии, но вязкость ее все же остается удовлетворительной. Вей-нит по отношению к мартенситу с таким же содержанием углерода имеет все же более мелкую структуру. [c.134]

Цель отжига заключается в том, чтобы создать равновесную, мягкую структуру материала (например, со сферидиэированными карбидами и т. д.), благоприятную для обработки металла резанием или холодным деформированием, а также для дальнейшей термической обработки. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...