Отжиг на равновесное состояние

Отжиг на равновесное состояние [c.196]

Учитывая, что выявленное изменение относительного объема всего образца обусловлено изменением свободного объема границ зерен получим, что в процессе отжига при 90°С изменение (уменьшение) объема границ зерен составляет 3 %. Таким образом, можно утверждать, что свободный объем неравновесных границ зерен по крайней мере на 3 % превышает объем равновесных границ зерен. Такое изменение объема в результате перехода границ в равновесное состояние намного превышает разницу свободных объемов аморфного и кристаллического состояний, которая примерно равна 1 % [142]. Отсюда следует, что повышенным свободным объемом в наноструктурных ИПД материалах обладают не только собственно границы зерен, но и, очевидно, приграничные районы. [c.82]

Суммируя полученные результаты, можно сделать вывод, что последовательность процессов, установленная в ходе эволюции структуры при нагреве чистых металлов, подвергнутых ИПД, имеет место и в случае сплавов после аналогичной обработки. Специфика заключается в индуцированном деформацией переходе двухфазных сплавов в пересыщенный твердый раствор. Во время отжигов наблюдается тенденция обратного перехода в равновесное состояние путем выделения включений и их коалесценции. В исследованных сплавах на основе Fe (твердых растворах Fe-0 и Fe- данная тенденция имеет место на последней стадии эволюции микроструктуры, т. е. во время роста зерен. В сплавах u-Ag, Al-Fe распад твердого раствора происходит до начала роста зерен и здесь имеется возможность получения очень высокой прочности (см. гл. 5). [c.141]

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]

В том случае, когда диаграмма состояния имеет форму, приведенную на рис. 140, и компоненты сплава нелетучи, процесс будет совершенно другим. Если сплав (в куске) состава х отжечь до равновесия при 750°, он будет состоять из твердых - и Р-фаз состава а и Ь соответственно. После приготовления опилок и их отжига при 400 в равновесном состоянии в -фазе выделений не будет, но а-фаза должна будет принять состав, соответствующий точке А. Трудно представить себе, что этого можно достигнуть быстрее отжигом опилок при 400°, чем от- [c.266]

Большая плотность дефектов обусловливает - сильную метастабильность структуры поверхностного слоя металла. Это приводит к сложному характеру изменения коэффициента диффузии в шлифованном поверхностном слое металла в процессе изотермического нагрева. На рис. 52 приведена временная зависимость коэффициента самодиффузии никеля при 600° С. С увеличением времени диффузионного отжига т коэффициент диффузии D вначале растет, достигает максимума (при выдержке 30 мин), а затем монотонно уменьшается. Качественно аналогичная зависимость была получена для никеля при 500°С и для никелевого сплава при 700°С. В никеле, находящемся после высокотемпературного отжига (1000° С, 3 ч) в равновесном состоянии, D остается постоянным, т. е. не зависит от времени выдержки. Уменьшение плотности дислокаций позволяет объяснить ход кривой на рис. 52 после максимума. Труднее объяснить левую, часть кривой — увеличение коэффициента диффузии на начальной стадии. [c.131]

Основное превращение, протекающее во время охлаждения при отжиге эвтектоидной стали, — это распад аустенита при комнатной температуре ниже точки Ai (727 С) на смесь феррита с цементитом. При скорости охлаждения стали, обеспечивающей полное протекание диффузионных процессов и соответственно близкое к равновесному состоянию стали, в структуре последней согласно диаграмме железо—углерод образуется перлит. [c.436]

Температуру и выдержку выбирают таким образом, чтобы равновесное состояние сплава при обработке не достигалось, как это происходит при отжиге. Скорость охлаждения с температуры отпуска или старения за редким исключением не влияет на структуру и свойства сплавов. [c.143]

Отжиг СМК материалов приводит к эволюции их микроструктуры, которую условно можно разделить на два этапа. На первом этапе в результате отжига при температуре, составляющей примерно одну треть температуры плавления, происходят релаксация напряжений, переход границ зерен из неравновесного в более равновесное состояние и незначительный рост зерен. Дальнейшее повышение температуры отжига или увеличение его длительности вызывают собирательную рекристаллизацию, т.е. укрупнение зерен. [c.77]

Обычно в процессе кристаллизации или фазовых превращений в твердом состоянии многофазных сплавов получают пластинчатую микроструктуру с чередованием пластин различных фаз. Типичный пример такой структуры — перлит в стали. Практический интерес представляет возможность трансформации такой структуры в равноосную. Хотя термодинамически равноосная микроструктура соответствует более равновесному состоянию, т. е. состоянию с меньшей поверхностной энергией, тем не менее только выдержка при высоких температурах не обеспечивает трансформацию пластинчатой микроструктуры в равноосную. Этот эффект, по мнению авторов работы [232], связан с низкой подвижностью меж-фазной границы, обусловленной хорошим сопряжением кристаллических решеток на ней. Тем не менее на ряде материалов при отжиге наблюдали деление пластин на фрагменты с последующей их сфероидизацией [233]. Однако при этом процесс развивается медленно. Существенное ускорение трансформации пластинчатой микроструктуры в равноосную наблюдается при термоциклировании [c.114]

Металл перед эмалированием должен находиться в равновесном состоянии без напряжений с нормальной (отожженной) структурой и с определенной величиной зерна (балл 5—7 для стали) металл должен быть также чистым от вредных примесей и включений (фосфор, сера и шлаки в стали и чугуне). При невыполнении этих условий на стальных изделиях, помимо указанных выше пороков, часто появляется еще рыбья чешуя , представляющая собой отколы эмали в виде чешуи. Этому пороку особенно подвержены стали горячего проката. Поэтому для эмалирования предпочитают холоднокатанные стали. Это объясняется тем, что стали горячего проката часто имеют волокнистую структуру (деформированная структура). Однако полный отжиг такой стали устраняет волокнистость строения и делает ее устойчивой против появления в эмалевом слое рыбьей чешуи . Так как изделия для [c.69]

Чистые металлы и однофазные сплавы (твердые растворы) имеют в литом состоянии характерную дендритную структуру, а после пластической деформации и отжига, приводящего металл в равновесное состояние, структура состоит из сравнительно одинаковых по форме зерен (равноосных полиэдров). На рис. 9 показана микроструктура меди, а на рис. 6 — однофазной латуни после литья, обработки давлением и отжига. [c.26]

На рис. 18 представлена микроструктура стали с 0,40% С в равновесном (после отжига) и неравновесном состояниях после на- [c.31]

На способность отожженной стали к глубокой вытяжке неблагоприятно влияет и старение. Старение является следствием термодинамического стремления отожженного материала приблизиться к равновесному состоянию. Склонность материала к старению зависит от скорости охлаждения при отжиге. При большей скорости охлаждения наступает большое перенасыщение феррита углеродом и азотом феррит становится менее [c.141]

Отжиг материалов, подвергнутых интенсивной пластической деформации, приводит к эволюции структуры, которую условно можно разделить на два этапа. Сначала в результате отжига при температуре, составляющей 0,33 Г л, происходят процессы релаксации напряжений, перехода границ зерен из неравновесного в более равновесное состояние и незначительного роста зерен. Дальнейшее повышение температуры отжига или увеличение его длительности вызывает собирательную рекристаллизацию, т. е. укрупнение зерен. [c.409]

Диаграмму состояния Си -- 8п изучали многочисленные исследователи, но ввиду значительной сложности (в особенности в районе концентрации 20—50% 5п), а также трудностей достижения равновесного состояния (ввиду малой скорости диффузии олова в меди) вопрос о действительном расположении линии равновесия и природе образующихся фаз еще не разрешен. Укажем, например, что в работе С. Т. Конобеевского и В. П. Тарасовой растворимость олова в меди устанавливается значительно меньше, чем это указано на фиг. 404. Таких результатов авторы добились, применяя диффузионный отжиг чрезвычайно большой длительности. Для анализа структур бронз удобнее пользоваться диаграммой, приведенной на фиг. 404. [c.430]

Следовательно, можно сказать, что отжиг на равновесное состояние есть отжиг на перлит, сопровождаемый избыточным ферритом (Ф) или цементитом (Ц,,) во внеэвтектоидных сталях. [c.196]

Нормализация. Этот вид термической операции часто относят к отжигу, поскольку нормализация во многих случаях практики производится взамен отжига на равновесное состояние (смягчающего) и при таком же нагреве, т. е. до состояния аустенита — выше верхних критических точек. Но в стличие от смягчающего отжига при нормализации охлаждение производится не с нечыо, а путем выгрз жения предметов на воздух и естественного остывания на спокойном воздухе (в атмосфере). Очевидно, при нормализации скорость охлаждения больше, чем при смягчающем отжиге, и сталь получается не в равновесном состояния. Отсюда, после нормализации сталь несколько тверже и менее пластична, чем нссле равновесного отжига. [c.209]

Этот метод оказался сравнительно нечувствительным особенно при низких температурах, и в более поздних исследованиях Хозелица и Саксмита [190] и Хозелица [191] был применен более усовершенствованный метод. Он позволяет одновременно обнаружить обе границы фазовой области, а также дает возможность проследить скорость приближения к равновесию. Экстраполяцию на равновесное состояние делают по данным ряда отжигов различной продолжительности. [c.307]

Повышенная диффузионная проницаемость границ зерен была обнаруженна и в других наноструктурных ИПД материалах [282, 283]. Более того, было установлено сильное влияние предварительного отжига образцов на диффузионную проницаемость и это влияние было обусловлено не только ростом зерен, но прежде всего изменением состояния границ зерен, связанным с их переходом в более равновесное состояние. Эти данные указывают на важность дальнейших исследований, направленных на развитие количественных моделей диффузии в наноструктурных материалах. Вместе с тем, развитие этих работ должно опираться на развиваемые представления о неравновесных границах зерен (см. гл. 2). [c.168]

Магнитная макроструктура, получаемая в результате пластической деформации, отражает энергетически неустойчивое состояние материала, и в этом смысле сама является неустойчивой. Последующий отжиг пластически деформированных обр зчов приводит их к более равновесному состоянию, в том числе и в магнитном отношении, что должно отразиться на ха- [c.193]

Отжиг для приведения сплава в равновесное состояние обычно проводится после предварительной гомогенизирующей обработки однако при высоких температурах иногда удобнее отжигать литые слитки прямо до равновесия. Время, требуемое для достижения равновесия, сильно возрастает по мере понижения температуры. Если процесс отжига приводит к изменениям, связанным с диффузией на дальние расстояния, то можно ожидать, что время, требующееся для достижения равновесия. изменяется обратно пропорционально экспоненциальной функции абсолютной температуры, но постоянная в выражении для времени сильно меняется от системы к системе. Имея дело с новыми системами, можно пользоваться приближенным эмпирическим правилом дл1я достижения равновесия в разл1ичных сплавах гребется одно и то же время при температурах, которые составляют одинаковую часть от абсолютной температуры плавления. Это правило, однако, как уже упоминалось выше, является только очень грубым приближением, и было отмечено много отклонений от него. [c.75]

На рис. 14 представлена система, в которой 8-фаза образуется в результате перитектической реакции, допустим при 500°. Сплавы ДЛ1Я определения границ этой фазы расположены между точками К ч L а являются при высоких температурах двухфазными. Здесь лучшим процессом будет получение в кокилях отливок с очень мелкой структурой и отжиг их сначала при 490°, а затем при пониженных температурах. При таком режиме равновесные состояния будут достигаться, невидимому, более быстро, чем при отжиге образцов, предварительно прошедших обработку при 730°, которая дает сравнительно грубую двухфазную (т + ) структуру. При построении новой диаграммы состояния такие сведения могут быть получены только в процессе работы. По мере изучения системы всегда сл)едует корректировать режим отжига образцов. [c.224]

По равновесной структуре, т.е. по структуре после медленного охлаждения (отжига), различают доэвтекто-идную, эвтектоидную, заэвтектоидную и ледебуритную стали. Структура доэвтектоидной стали состоит из легированного перлита и легированного феррита. Эвтектоид-ная сталь имеет перлитную структуру. В заэвтектоидной стали кроме перлита имеются избыточные (вторичные) карбиды. В структуре ледебуритной стали имеются первичные карбиды, которые выделились из жидкого сплава. Следует отметить, что границы между этими сталями по содержанию углерода не соответствуют диаграмме Fe-Feg (0,8 и 2,14 % С), так как легирующие элементы сдвигают точки S и Е диаграммы влево. По этой причине в классификации появились ледебуритные стали. Как уже говорилось ранее, при большом содержании легирующих элементов возможно получение сталей, имеющих в равновесном состоянии ферритную или аустенитную структуру. Поэтому классификация должна быть дополнена ферритными и аустенитньши сталями. [c.156]

По структурев равновесном состоянии (т. е. после отжига) стали подразделяют на доэвтектоидные, имеющие в структуре избыточный феррит, эвтектоидные с перлитной структурой, заэвтектоидные, имеющие в структуре избыточные (вторичные) карбиды, и ледебуритные, в которых первичные карби- [c.72]

Характер эволюции кривой циклического деформирования материала обычно зависит от предшествующей механической и термической обработки, температуры испытаинй. Материал, обработанный на высокую прочность, при циклическом деформировании обычно разупрочияется, но после отжига может циклически упрочняться. Это свидетельствует о наличии у каждого материала равновесного состояния, к которому он приближается при циклическом деформнровашш. Замечено, что чем меньше отношение ao,2Mi> тем больше вероятность циклического упрочнения. [c.104]

Отжиг стали проводится с целью снятия внутренних начальных напряжений, вызванных искажениями кристаллической структуры деформацией в холодном состоянии (при механической обработке), для получения равновесной структуры, соответствуюш.ей положению на диаграмме состояния, и улучшения механической обрабатываемости стали. Для этого изделие нагревают до температуры выше линии LKJG (но ниже EFG), длительное время выдерживают при этой температуре, а затем медленно охлаждают. Если линия LKJG перейдена не слишком далеко, то при медленном охлаждении получается мелкозернистая устойчивая структура. [c.76]

Одним из существенных вопросов диффузионной активности искаженных поверхностных слоев металлов является ее стабильность в процессе отжига. На рис. 41 приведена времеьшая зависимость коэффициента амодиффузии никеля при 870 К. С увеличением времени отжига коэффициент самодиффузии вначале возрастает, достигая максимального значения через 30 мин, а затем монотонно уменьшается. Качественно аналогичная завишмость бьша получена для никеля и при 770 К, для железа при 770 К и для никелевого сплава ХН77ТЮР при 970 К. В никеле, находящемся в равновесном состоянии (после отжига при 1270 К)коэффициент диффузии не зависит от времени. [c.104]

Измерение скоростей продольных и поперечных ультразвуковых колебаний в СМК-Си в зависимости от температуры отжига позволило оценить величину модуля упругости Е и модуля сдвига G [45]. Размер зерен СМК-Си до отжига составлял 200-400 нм. Отжиг проводили в интервале температур 373-623 К с шагом 25-50 К с выдержкой в течение 1 часа при каждой температуре. Значения Е и G исходной СМК-Си были на 10-15 % меньше в сравнении с крупнозернистой медью. Ранее пониженная на 30 % величина упругих модулей была обнаружена в на-нокристаллическом n -Pd [11, 46]. При температуре отжига 423-456 К наблюдалось скачкообразное увеличение Е и G (рис. 5.6). Наблюдаемые изменения упругих модулей авторы [45] объяснили изменением структурного состояния границ зерен в образцах СМК-Си с размером зерен 200 нм границы зерен были неравновесными и обладали избыточной энергией. Отжиг при Г 423 К привел к релаксации границ зерен. В [47, 48] на основе данных [45] были оценены упругие модули границ зерен. Для границы толгциной 1 нм в равновесном состоянии E l = 0,1QE [c.157]

Определение периодов решетки рентгеновским методом часто можно с успехом использовать при исследовании тройных систем, поскольку этот метод позволяет быстро построить коноды в двухфазных областях, что трудно сделать с помощью микроскопического анализа. Методика построения конод заключается в построении кривых равных значений периода решетки в однофазных областях каждой из фаз, участвующих в равновесии друг с другом (например, а и 5-фаз на фиг. 42), используя сплавы, подвергнутые отжигу с целью приведения их в равновесное состояние при некоторой температуре Т и закалке или медленному охлаж- [c.103]

При фазовом превращении почти всегда наблюдается изменение объема образца, чем можно воспользоваться для исследования строения сплавов к настоящему времени в литературе описаны многие типы приборов, в основе которых лежат одни и те же общие принципы. Образец, имеющий однородный химический состав, подвергают нагреву или охлаждению в устройстве, которое передает изменение длины образца на записывающее устройство, расположенное вне печи. Основное преимущество этого метода, как и метода измерения электропроводности, заключается в том, что скорость нагрева и охлаждения может быть достаточно мала для обеспечения приближения к равновесию если же это неосуществимо, то можно поддерживать температуру на заданном уровне до тех пор, пока установившееся состояние не будет свидетельствовать о достижении равновесия. Этот метод хорошо применять для исследования фазовых превращений в твердом состоянии, которые имеют небольшой тепловой эффект или протекают слишком медленно, чтобы их можно было обнаружить методом термического анализа. Возможнос гь поддержания температуры на заданном уровне до тех пор, пока образец не достигнет равновесного состояния, также исключает явление гистерезиса, обычно наблюдаемое при исследовании некоторых превращений в твердом состоянии с помощью термического анализа, однако на практике этот метод может привести к очень продолжительным выдерн кам при отжиге. Обычно дилатометрический анализ проводится при очень низких скоростях нагрева или охлаждения с целью свести температурный гистерезис к минимуму. [c.114]

До недавнего времени считали, что теплофизические свойства сталей мало меняются в зависимости от их структурного состояния, хотя в общей формулировке известна зависимость свойств, в том числе и тепло-физических, от структуры металла. Поэтому были исследованы основные теплофизические свойства ряда сталей после обработки их в оптимальных для механических свойств режимах ТЦО. Теплофизические свойства, в частности теплопроводность к сплава, определяются следующими его структурными факторами химическим составом, размером и формой зерен, строением границ и ориентацией зерен, ликвацией, стро-чечностью, упорядоченностью твердых растворов и т. д. Имеющиеся в справочной литературе данные о теплопроводности получены в основном для металлов, находящихся в равновесном состоянии после отжига, высокого отпуска, и не отражают в полной мере влияния ТО на теплопроводность. Это привело к распространению мнения о независимости к от режимов ТО. Однако известно, что у закаленных стальных образцов Я на 30—40 % ниже, чем у отожженных. Исследование показало, что в результате ТЦО сплавов в соответствующих режимах к существенно изменяется. В отдельных случаях к снижалась в 2 раза по сравнению с отожженным состоянием сплава. В табл. 3.32 приведены результаты определения к при комнатной температуре ряда сплавов, прошедших стандартный отжиг и СТЦО. В последней колонке [c.126]

Характерно то, что положительное значение электрохимического потенциала сталь приобретает лишь в том случае, когда с >-держание хрома в твердом растворе достигает 12% [64, 68] (см. рис. 1). Из этого следует, что с повышением содержания углерода в нержавеющей хромистой с али, при большем сродстве последнего к хрому, чем к железу, значительно уменьшается содержание хрома в твердом растворе и тем самым понижается значение электрохимического потенциала, а следовательно, и стойкость стали против коррозии. Если принять, например, для стали, содержащей 12% Сг и 0,3% С, что 0,1% (по массе) углерода связывает около 1,7% Сг при образовании карбида хрома СгазС , и допустить, что весь углерод идет на образование карбида такого стехиометрического состава (чего в действительности не происходит), то после термической обработки, переводящей сталь в равновесное состояние (отжиг или высокий отпуск), в твердом растворе должно остаться около 7% Сг. Естественно, такая сталь не может иметь положительного потенциала и даже в атмосфере влажного воздуха будет ржаветь значительно быстрее. [c.71]

Описанный выше смягчаюш,ий отжиг по условиям его выполнения приводит к образованию пластинчатого перлита, т. е. к образованию эвтектоидного цементита в форме удлиненных пластинок в феррите. Хотя при этом сталь получается в равновесном состоя1ши и является смягченной, но нельзя сказать, что структура ее отвечает состоянию наименьшей твердости. Известно, что перлит может быть глобулярным (зернистым), где цементит округлой формы, и при этой структуре сталь имеет наименьшую твердость и большую вязкость. Для достижения таких свойств производится отжиг на зернистый перлит, или, гфавильнее, на зернистый цементит (поскольку только цементит получается в виде зернышек). [c.197]

Коагуляция избыточных фаз. Если сплав в равновесном состоянии не должен быть однофазным,. избыточные фазы, которые не способны полностью раствориться при температуре гомогенизации, могут коагулировать и округляться с увеличением длигельиости отжига. На прим>е р, в алюминиевых сплавах разветвленные кристаллы силицида МдаЗ , полностью не пе рехо-дящего в твердый раствор, при достаточно высоких температурах отжига становятся более компактными. Подобным образом изменяется форма некоторых избыточных фаз в легированных сталях. [c.27]

Измерения проводились на кварцевом дилатометре [5] в атмосфере очищенного гелия в интервале температур от комнатной до 1000° С. Образцы для исследования выплавлялись в дуговой печи с нерасходуемым вольфрамовым электродом с разливкой в медные изложницы, анализировались и отжигались в соответствии с линиями солидус в системах Т1—Р и Т1—5 [4, 5] при температурах от 1150 до 1600° С в течение 24—100 ч. Степень достижения равновесного состояния контролировалась рентгенографическим и металлографическим методами. Образцы имели длину 15—22 мм ее изменение в зависимости от температуры регистрировалось с погрешностью до 0,001 мм. Температура образца измерялась платино-платинородиевой термопарой калибровка ее проводилась по скачкам с помощью дилатограммов при плавлении чистых А1, Ад, Аи, Си, помещаемых в виде фольги между торцами толкателя дилатометра и образца. Погрешность измерения температуры образца не превышала 5 град. Температура образца и значение э.д. с., пропорциональное показаниям индикатора расширения (оптиметра ИКВ), регистрировались на ленте автоматического трехточечного потенциометра ЭПП-09 при непрерывном нагреве образца со скоростью 3—-5 град1мин, откуда затем переносились на график зависимости теплового расширения образца, отнесенного к его исходной длине, от температуры. Графическим дифференцированием полученной кривой нагрева (методом конечных разностей) определялся линейный коэффициент термического расширения (а ) при разных температурах с интервалом 100 град. Погрешность определения а< по [c.99]

Все описанные структуры, присущие сплавам системы лчслезо — карбид железа, получены при средних скоростях охлаждения 50—100 град/мин. Если сплавы охлаждаются очень медленно или подвергаются длительным отжигам, то для понимания возникающих структур необходимо обратиться к системе железо — графит. Фазовые переходы в этой системе изображены на рис. 46 пунктирными линиями, проходящими на 7—10° С выше сплошных. В равновесном состоянии все сплавы системы железо— графит при комнатной температуре имеют двухфазную структуру, состоящую из феррита и включений графита. Включения графита тем крупнее, чем больше было содержание углерода и чем длительнее были отжиги. [c.152]

Сраввительно редко применяют отжиг для получения равновесного состояния сплава. В результате отжига происходит видимая под микроскопом дифференциация фаз. Это приводит к повышению вязкости спла-на и улучшению его обрабатываемости. Для бескобальтовых сплавов с невысоким содержанием алюминия после отжига возможна механическая обработка (обычно об- [c.944]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...