Процессы кристаллизации металлов. Образование кристаллических зерен

Свойства металла шва, как и любого металла, определяются его химическим составом и структурой. Механические свойства сварного щва зависят в большой степени от первичной кристаллической структуры, т. е. структуры, образующейся при переходе металла из жидкого состояния в твердое. При медленном охлаждении образовавшиеся в жидкой ванне кристаллы аустенита выделяют феррит, а оставшийся после образования феррита аустенит с повышенным содержанием углерода переходит в перлит. Из осей первого порядка дендритов, содержащих меньше углерода и примесей, образуются зерна феррита. Дендрит дробится на несколько зерен. Зерна перлита получаются из периферийных слоев дендритов и междендритных прослоек. Феррито-перлитная структура сварного шва называется вторичной, так как она образовалась в процессе вторичной кристаллизации из аустенита. [c.116]

Кристаллизация аустенитного шва на анизотропной подкладке перлитной стали также должна осуществляться по принципу ориентационного соответствия. В момент кристаллизации околошовная зона сварного соединения наиболее распространенных перлитных сталей с содержанием 0,1- -0,3% С будет иметь согласно диаграмме состояния структуру 6-железа. Кристаллизация аустенита на ферритной подкладке может происходить вследствие разных кристаллических решеток соединяемых металлов лишь при наличии переходных структур. И в этом случае, исходя из принципа ориентационного соответствия, можно ожидать появления в зоне сплавления совместных зерен с разной кристаллической решеткой. В процессе охлаждения при сварке в околошовной зоне произойдут полиморфные превращения сначала с образованием структуры аустенита, а затем феррита. Возникающая при этом кристаллографическая перестройка решетки основного металла в участке совместного зерна зоны сплавления также производится в соответствии с принципом ориентационного соответствия. Поэтому и при охлаждении до комнатной температуры в зоне сплавления можно ожидать наличия совместных зерен основного металла и шва. [c.145]

Кристаллиты (зерна) из которых состоят металлы, характеризуются анизотропией свойств, т. е. физические свойства в кристалле различны по различным направлениям, в то время как п аморфных телах (стекло, канифоль, эбонит, целлюлоза), которые являются изотропными, свойства не зависят от направления. При плавлении металлов происходит разрушение так называемой кристаллической решетки, представляющей собой совокупность закономерно расположенных атомов в металле, а при кристалли зации — образование кристаллической решетки. Энергетические условия процесса кристаллизации металлов легко объяснить, исходя из известного положения термодинамики, что всякое фазовое превращение сопровождается уменьшением свободной энергии [c.7]

Свойства металла шва, кш и любого металла, определяются его химическим составом и структурой. Механические свойства сварного шва зависят в большой степени от первичной кристаллической структуры, т. е. структуры, образующейся при переходе металла из жидкого состояния в твердое. В сварных швах углеродистых и низколегированных перлитных сталей первичную структуру можно наблюдать только после специального травления. Обычное травление выявляет вторичную структуру, т. е. структуру, образующуюся после окончания превращения аустенита. При медленном охлаждении образовавшиеся в жидкой ванне кристаллы аустенита выделяют феррит, а оставшийся после образования феррита аустенит с повышенным содержанием углерода переходит в перлит. Из осей первого порядка дендритов, содержащих меньше углерода и примесей, образуются зерна феррита. Дендрит дробится на несколько зерен. Зерна перлита получаются из периферийных слоев дендритов и междендритных прослоек. Феррито-перлитнач структура сварного шва называется вторичной, так как она образовалась в процессе вторичной кристаллизации из твердого раствора углерода в ужелезе — аустенита. [c.171]

В результате пластиыеской деформации происходит упрочнение металла, которое получило название наклепа или нагартовки, при этом пластичность металла резко падает. При большой деформации в результате процессов скольжения зерна меняют свою форму, вытягиваясь в направлении действующих сил, происходит дробление зерен, кристаллическая решетка искажается, структура металла находится в неустойчивом, напряженном состоянии. Для снятия паклена изделия нагревают при определенной температуре, при этом атомы металла приобретают способность к перемещениям, что ведет к устранению искажений кристаллической решетки, образованию новых центров кристаллизации и росту кристаллитов. При этом прочность металла понижается, а пластические свойства повышаются. Такой процесс называется рекристаллизацией. [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...