Формирование соединения в твердом состоянии

ФОРМИРОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ [c.12]

Припой, как правило, наносят в твердом состоянии, поэтому плавление его, связанное со скачкообразным изменением внутренней энергии и плотности, имеет определяющее значение для формирования паяного соединения. В тех случаях, когда применяются припои с испаряющимися компонентами, процесс плавления и формирования соединения связан с испарением. Скорость испарения расплава, т. е. количество жидкости, переходящее в пар за 1 с, зависит от внешнего давления и скорости удаления газообразной фазы со свободной поверхности расплава [c.47]

Для получения необходимых свойств металла шва важное значение имеют физические и технологические свойства шлака. Сварочный шлак должен обладать меньшей температурой плавления, чем основной металл (примерно на 200— 350°С). Это необходимо для того, чтобы шлак в расплавленном состоянии полностью покрыл всю поверхность сварочной ванны (эффективное защитное действие шлака, улучшается формирование шва). Шлак должен иметь плотность меньше, чем плотность основного металла хорошую жидкотеку-честь для быстрого протекания в нем химических процессов способность защищать расплавленный металл от воздуха и вместе с тем легко пропускать газы, выделяющиеся из ванны металла хорошую растворимость различных соединений минимальное количество вредных примесей способность легко отделяться от металла сварочного шва в твердом состоянии., - [c.213]

Деформация и разрушение металлов в твердо-жидком состоянии давно привлекали внимание исследователей. Прежде всего укажем на работы Таммана 1374] и А. А. Боч-вара ]51], изучавших механизм разрушения твердо-жидких металлов. И. И. Новиков [182] исследовал деформацию и разрушение большого числа цветных сплавов под влиянием внешней нагрузки. В соответствии с его данными разрушение твердо-жидких металлов происходит путем распространения магистральных трещин, полностью разделяющих образец на части. Полному разрушению предшествует образование многочисленных микротрещин, обнаруживаемых в структуре и по изменению плотности образцов. Б. А. Мов-чан [174] и Н. Н. Прохоров [200] исследовали рост горячих трещин при формировании сварных соединений и разрушение вдоль полигональных границ. Характерной особенностью разрушения сплавов в твердо-жидком состоянии является образование межзеренных трещин. [c.100]

Г. В. Самсонов во взглядах на природу образования покрытий из тугоплавких соединений на металлах и неметаллах исходит в основном из представлений о влиянии стабильных электронных конфигураций на формирование свойств твердого тела. Энергию активации самодиффузии автор связывает с возбуждением, необходимым для нарушения электронных конфигураций атомов металлов и неметаллов, которая возрастает при увеличении стабильности этих конфигураций, образуемых локализованными электронами и при уменьшении доли коллективизированных электронов. Рост энергетической стабильности -состояний с увеличением главного квантового числа ведет к увеличению энергии активации самодиффузии. При одинаковой энергетической стабильности -электронов величина энергии активации прямо [c.25]

Свойства твердых тел, в том числе и теплофизические, как известно, в значительной степени зависят от совершенства (однородности) их микроструктуры. Клеевые же прослойки соединений на клеях как гетерогенные системы вследствие многообразия свойств компонентов и фаз раздела имеют неоднородные структуры. Неоднородность структур клеевых прослоек касается не только композиционного состава. Возникающие в процессе структурообразования прослойки усадочные и температурные напряжения концентрируются преимущественно на границах раздела фаз клей (адгезив) —склеиваемая поверхность (субстрат) и связующее — наполнитель, создавая сложное внутреннее силовое поле. Вследствие неоднородности структуры и наличия концентраций напряжений в клеевой прослойке приложенное однородное внешнее поле температур вызовет сложное внутреннее температурное поле. В свою очередь внутреннее силовое поле прослойки динамически неравновесно. Обычно как при склеивании, так и в процессе эксплуатации в клеевых прослойках протекают релаксационные процессы, изменяющие концентрации внутренних напряжений (Л. 4]. Вследствие этого внутреннее температурное поле клеевой прослойки постоянно находится в термодинамически неравновесном состоянии и структура его является достаточно сложной. Остановимся на основных факторах, оказывающих влияние на формирование термического сопротивления клеевых прослоек. [c.14]

При пайке в результате взаимодействия основного металла, находящегося в твердом состоянии, с расплавом припоя образуются связи между их атомами. В твердом теле связи могут быть четырех видов — ионная, ковалентная, полярная (ван-дер-ваальсова) и металлическая. При формировании паяных соединений имеют место все эти виды связей не только потому, что разграничение на четыре вида связей условно (в реальных веществах могут проявляться одновременно связи нескольких видов), но и вследствие применения при пай- [c.23]

Большое практическое значение имеют сплавы элементов, образующих равновесные механические смеси — эвтектики (см. табл. 3.1) при кристаллизации из жидкого состояния, и эвтек-тоиды — при вторичной кристаллизации. При образовании таких смесей для формирования сварных соединений важно, образуют ли элементы (компоненты) смеси без ограниченных твердых растворов (рис. 3.16) или же имеют ограниченную взаимную растворимость в твердом состоянии (рис. 3.17). При отсутствии у компонентов ограниченной растворимости сварное соединение, полученное сваркой плавлением (см. рис. 3.16, III—F), имеет вполне равномерную микроструктуру с постепенным переходом от одного фазового состояния (кристаллы металла А) к другому (кристаллы металла Б). [c.49]

Весьма важным при соединении жаропрочных сплавов является удаление окисных пленок и активация поверхностей. Диссоциация, возгонка или растворение окислов сопровождаются или обусловливаются разрывом связей, и сами по себе эти процессы могут давать активные центры. Однако окислы жаропрочных сплавов термодинамически прочные и в вакууме 1,3 10 — 1,3-10" Па не диссоциируют. Остаюш,иеся на соединяемых поверхностях окислы даже в случае их разрушения и дезориентации под действием пластической деформации влияют на работоспособность соединений в условиях длительного нагружения при высоких температурах. Поэтому большинство исследователей отмечают необходимость зачистки свариваемых поверхностей непосредственно перед сваркой. В ряде случаев рекомендуется использовать для удаления окислов вещества, восстанавливающие металл из окислов и дающие газообразные продукты взаимодействия. К таким веществам относятся углерод и его химические соединения типа углеводородов, хлористый и фтористый аммоний и др. Термодинамические расчеты и опыт вакуумной металлургии показывают, что в вакууме активность углерода к кислороду значительно возрастает. Восстанавливая металл, углерод окисляется до окиси углерода, которая легко удаляется. В восстановительном процессе может принимать участие углерод, имеющийся в сплавах, однако жаропрочные сплавы имеют низкое содержание углерода. Поэтому углерод в чистом виде или в виде соединений (стеарин, стирол и др.) может наноситься на поверхности. При этом во избежание повышения концентрации углерода в жаропрочном сплаве требуется точная дозировка углерода. При использовании фтористого аммония последний в процессе нагрева разлагается с образованием азота, водорода и фтористого водорода. Удаление окислов обусловлено образованием летучих фторидов алюминия, кремния, титана и других металлов, а также восстанавливающим действием водорода. Активация соединяемых поверхностей при диффузионной сварке жаропрочных сплавов возможна также путем введения в стык расплавляющихся металлических прослоек, которые после активации поверхности должны выдавливаться из стыка, а частично оставшиеся прослойки должны растворяться в основном металле. В ряде работ при сварке жаропрочных сплавов применяли никелевые прослойки, которые при температуре сварки находятся в твердом состоянии, но улучшают условия формирования соединения. [c.166]

Формирование всех свойств титановых сплавов определяется главным образом фазовым составом и структурой. Например, молибден, ванадий, ниобий, тантал, называемые изоморфными 3-сга6илизаторами, с0-фаэой титана образуют непрерывный ряд твердых растворов и во всем интервале концентраций фазовый состав сплавов (в отожженном состоянии) может быть представлен лишь двумя фазами <а и (3). Подавляющее большинство других элементов (а- и (3-стабилизаторов) образуют с титаном интерметаллические соединения (как правило, бертоллидного типа). При этом даже в области твердых растворов всегда могут быть созданы условия, при которых возможно образование предвыделений этих соединений, трудно выявляемых методами структурного анализа, но оказывающих исключительно сильное влияние на физические, электрохимические и механические свойства сплавов. [c.12]

Диффузионная сварка происходит за счет взаимной диффузии атомов соединяемых частей через поверхность стыка как в твердом, так иногда и в жидком состоянии (при применении расплавляющегося промежуточного слоя). Соединяемые поверхности с помощью приложения сжимающего давления сближаются на расстояние действия межатомных сил. Если процесс диффузионного соединения протекает при наличии жидкой фазы, то решающую роль в формировании соединения играет давление сжатия, которое приводит к выдавливанию прослойки. Повышая давление на создиняемые детали, достигают такого состояния, когда жидкая фаза удаляется из зазора. [c.6]

Теоретические основы процесса образования пленок и покрытий при термораспаде металлорганических соединений развиты Домрачевым с сотрудниками [33]. Показано, что осаждение покрытий из паровой фазы является сложным многостадийным процессом, включающим стадии, которые контролируются явлениями массо- и теплопереноса, адсорбции и десорбции, собственно стадию химической реакции термораспада металлоорганических соединений, а также стадии формирования твердой фазы и кристаллизации. Отмечено, что образование слоистых и столбчатых структур, так же как и рост крупных и нитевидных кристаллов, есть проявление нелинейных кинетических закономерностей в условиях, далеких от термодинамического равновесия. В таких случаях возникает неравновесная термодинамическая устойчивость металлорганического соединения по отношению к процессу распада, однако эта устойчивость соответствует достижению системой стационарного состояния, которое в общем случае может не быть устойчивым во времени и пространстве. Это состояние названо динамически устойчивьш неравновесным состоянием [c.29]

Известно, что изотерма для Тэ на равновесной диаграмме состояния отвечает системе, представляющей собой смесь твердых компонентов в расплаве. Это состояние является метастабильным, т.к. характеризуется высокой чувствительностью к флуктуациям температуры. Это обуславливает гибель мелких частиц твердой фазы и выживания более крупных частиц. При охлаждении расплава, содержащего твердые частицы, они служат своеобразными подложками для начала кристаллизации. Это обеспечивает более легкое образование зародышей аморфной фазы на поверхностях раздела жидкость - твердое тело за счет снижения поверхностного натяжения. Проведенные комплексные экспериментальные исследования и термодинамические расчеты стабильных и метастабильных равновесий в системах Ti-Ni Zr-Ni Ti- u Zr- u позволили установить взаимосвязь между образованием плотноупакован-ных интерметаллических соединений, эвтектическими фазовыми диаграммами и склонностью к формированию объемного аморфного состояния. Обнаружен нелинейный эффект зависимости критической толщины объемно-аморфизирующихся сплавов от концентрации компонентов. При рассмотрении квазибинарных диаграмм состояния, компонентами которых являются интерметаллические соединения, оказалось, что эффекту нелинейной объемной аморфизации соответствуют эвтектические точки квазибинарных разрезов системы интерметаллид-интерметаллид Типичная обобщенная диаграмма состояния объемно-аморфизирующихся сплавов эвтектических систем типа интерметаллид- [c.139]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...