Кристаллизация гомогенная

В зависимости от способов образования зародышей различают гомогенную или гетерогенную кристаллизацию. В чистом от примесей жидком металле при охлаждении зародыши образуются из наиболее крупных фазовых флуктуаций жидкой фазы, выделение которых связано с флуктуациями энергии (гомогенное зарождение). В технических металлах всегда имеются дисперсные включения примесей, на поверхности которых и происходит образование центров кристаллизации (гетерогенное зарождение). [c.435]

Поверхность раздела между образующейся твердой и исчезающей жидкой фазами создает энергетический барьер при гомогенном возникновении зародышей, для преодоления которого необходима флуктуация энергии, равная Поэтому энергетически более выгодно возникновение зародышей твердой фазы в кристаллизующейся жидкости преимущественно на готовых межфазных поверхностях. Такими поверхностями при гетерогенной кристаллизации могут быть поверхности твердых частиц, всегда существующие в технических расплавах. [c.438]

Из сравнения энергетических условий образования трехмерных (гомогенное зарождение) и двумерных (гетерогенное зарождение) зародышей видно, что для образования плоского зародыша критического радиуса требуются меньшее переохлаждение и меньшая флуктуация свободной энергии, чем при гомогенной кристаллизации. [c.439]

При затвердевании расплавленного металла сварочной ванны преобладает гетерогенный процесс кристаллизации и только в центральной части ванны в очень редких случаях возможна гомогенная кристаллизация. [c.453]

Переохлаждение (At), необходимое для начала кристаллизации, составляет для гомогенных расплавов t - 0,2 /гш, гетерогенных расплавов < - 0,1 /пл. Схема процесса кристаллизации структуры лопатки с направленной кристаллизацией показана на рис. 205, б. Дендриты располагаются по границам кристаллитов зерен, выстроенных вдоль оси пера лопатки, а в замковой части - зерна кристаллизуются с равноосной структурой. [c.422]

При данных параметрах процесса были получены компактные сплавы с содержанием рения до 60 вес. % и плотностью, близкой к теоретической. Необходимо отметить, что гомогенной реакции восстановления рения не наблюдалось, а сплавы, содержащие выше 40% рения, имели лишь отдельные дендриты. В результате более легкого восстановления гексафторида рения у входа в реакционную зону получаются осадки, обогащенные рением. С понижением температуры подложки содержание рения в сплаве увеличивается. Распределение скоростей осаждения сплавов по длине реакционной зоны отличается от распределения скоростей Осаждения чистого вольфрама. При этом наблюдается увеличение скорости осаждения вольфрама в сплаве по сравнению со скоростью осаждения чистого вольфрама. Появление в однофазной матрице твердого раствора рения в вольфраме, мелкозернистой фазы химического соединения зВе усиливает интенсификацию выделения вольфрама. Интенсификация кристаллизации вольфрама значительна при небольших концентрациях гексафторида рения в газовой фазе. Этот эффект снижается при увеличении концентрации гексафторида рения. [c.51]

Образование кристаллитов коррозионной пленки из раствора предполагает образование наружных осадков или шлама в объеме жидкости за счет роста на существующих ядрах или гомогенного образования центров кристаллизации. Образование шлама за счет эрозии поверхностных осадков в динамической системе, конечно, не исключено. Из проведенного рассмотрения следует, что продукты коррозии могут существовать в четырех формах [c.263]

В литейных магниевых сплавах эвтектическая составляющая может присутствовать как результат неравновесного процесса кристаллизации. Длительная выдержка при температурах в области однородного (гомогенного) твердого раствора переводит в состояние твердого раствора и вторичные и эвтектические выделения второй фазы. [c.712]

Гомогенное зарождение центра кристаллизации требует температурного переохлаждения, которое составляет около 0,2 Гпл (табл. 10). [c.42]

Интенсификация реакций в газовой фазе при повышении температуры — ионы калия испаряются, атомы железа являются центрами гомогенной кристаллизации углерода. Повышение температу- [c.24]

М. т.— течение гетерогенных смесей в отличие от течения однородных по фазовому состоянию гомогенных смесей. Частный случай М. т.— двухфазное течение, в к-ром присутствуют только две фазы вещества. Жидкие и твёрдые частицы, газовые пузыри в М. т. могут различаться не только физ. свойствами входящих в них молекул, но и скоростями, темп-рой и плотностью. При М. т. происходят фазовые превращения конденсация и испарение, плавление, кристаллизация, сублимация. [c.164]

Расплав чистых металлов имеет однородный (гомогенный) состав, в нем нет примесей и посторонних включений. Если такой расплав охлаждать, то его переохлаждение будет увеличиваться до критического значения. Например, для железа это на 295 °С, для меди на 263 °С, для алюминия на 135 °С ниже температуры плавления. При таком переохлаждении в жидкости начинают создаваться устойчивые группировки атомов, некоторые из которых становятся центрами кристаллизации. Такие зародыши образуются сразу во всем объеме жидкости, кристаллиты растут на них во всех направлениях, мешая друг другу. Получается мелкозернистая однородная структура с хорошими механическими свойствами. [c.26]

Однако при сварке гомогенного расплава не бывает. Металл сварочной ванны неоднородный (гетерогенный). В нем могут быть не полностью расплавившиеся частицы основного, присадочного или легирующих материалов, он контактирует по границам ванны с частично оплавленными зернами основного металла. Эти твердые поверхности при сварке являются гетерогенными зародышами кристаллитов. Такие зародыши можно создавать искусственно, например вводя в сварочную ванну порошки элементов-модификаторов. Более тугоплавкие частицы этих элементов, находясь в металле ванны во взвешенном состоянии, служат центрами кристаллизации, что измельчает структуру шва и улучшает его свойства. При сварке стали модифицировать металл шва можно, вводя в хвостовую часть ванны железные опилки. [c.26]

При охлаждении с бесконечно малыми скоростями (например, при охлаждении вместе с выключенной печью, в которой осуществлялся нагрев) в сплавах достигают равновесного состояния, поскольку при этих условиях процессы диффузии в жидкой и твердой фазах успевают за процессом кристаллизации и состав кристаллитов выравнивается. Тогда при любой произвольно выбранной температуре сосуществующих фаз содержание в них компонентов будет вполне определенным, а каждая фаза сплава — гомогенна. [c.45]

Зародышеобразование. Существует гомогенное и гетерогенное зародышеобразование. Кристаллизация происходит тогда. [c.68]

В реальных условиях форма и размер образующихся кристаллов, помимо условий столкновения, зависят от направления и скорости отвода теплоты, температуры жидкого металла, вида и количества примесей (при росте кристаллов на частицах примесей, играющих роль готовых центров, образование зародышей называют гетерогенным в отличие от гомогенного - самопроизвольного образования). Нередко при кристаллизации возникают разветвленные древовидные кристаллы, называемые дендритами. [c.32]

В пределах 0,2 < л < 0,8 [И]. В более поздних работах указывается область гомогенности 0,16 < л <0,75 [23]. Кривые солидуса и ликвидуса на фазовой диаграмме в области существования твердых растворов НЕС I близки друг к другу, что говорит о возможности получения этих кристаллов путем кристаллизации из расплава. [c.133]

Процесс затвердевания жидкого металла начинается с образования центров кристаллизации, т. е. зародышей, которые при определенных размерах обретают способность к устойчивому росту. Если происходит гомогенное образование зародышей, т. е. самостоятельно в объеме расплава лишь за счет флуктуации энергии, то требуются значительные переохлаждения расплава (до сотен градусов для металлов высокой чистоты). [c.95]

Суть модифицирования заключается в следующем. При переходе расплава из жидкого состояния Б твердое необходимо, чтобы между жидкой и твердой фазами образовалась поверхность раздела, что связано с затратой энергии. Уменьшить величину энергетического барьера, а следовательно, увеличить скорость зарождения центров кристаллизации можно за счет создания готовых поверхностей раздела в расплаве, а также уменьшения поверхностной энергии зародыша. То и другое можно регулировать путем введения в расплав элементов-модификаторов. Критический размер зародыша в процессе гетерогенного зарождения (в присутствии элементов-модификаторов) может быть меньшим, чем при гомогенном (без модификаторов), так как слишком мелкие зародыши кристаллизации при гомогенном зарождении не способны к росту, а в присутствии модификаторов размер критического зародыша практически может определяться размерами модифицирующих частиц. [c.104]

В результате исследований в области окисления при повышенных температурах и атмосферном давлении нескольких чистых многовалентных металлов (Fe, Си, Мп, Ni, О) и их окислов мы показали, что схема, согласно которой пленка окиси изображалась как наслоение различных слоев окислов с равноосной кристаллизацией, гомогенных при мнкрографическом изучении, без механических напряжений, с плоскими поверхностями раздела, должна быть существенно изменена. [c.148]

То. что сказано в отношении кристаллизации графита из жидкости, применимо и для кристаллизации графита из аусте-нита. Нет ясных экспериментальных доказательств того, что из гомогенного аустенита непосредственно выделяется графит, хотя, согласно приведенным выше термодинамическим положениям (см, с. 205), это возможно в уз ком диашазоне температур (в интервале между линиями стабильной и метастабильной систем). Однако если в процессе нагрева произошла частичная графитизация вследствие распада цементита, то возможно отложение углерода на уже имеющихся графитных включениях (при охлаждении ниже линии P S E ), что наблюдалось экспериментально. [c.207]

Найдено, что б-фаза на основе соединения TiRu со структурой типа s l кристаллизуется из расплава с максимумом на кривой кристаллизации при 2120° С. Область ее гомогенности при 1575° С лежит между концентрациями рутения 43 и 51 ат.%, с понижением температуры несколько сужается. С твердым раствором на основе рутения б-фаза образует эвтектику при 1855° С, что почти на 100° выше найденной в работе [26]. Сплавы, содержащие 70—80 ат.% Ru, которые выдерживали на установке для определения температур солидуса при 1820° С, признаков плавления не обнаруживали. Выше температуры солидуса сплавы, близкие к эвтектическому (когда образуется большое количество жидкости) перегреть на этой установке невозможно. Судя по микроструктуре сплава, содержащего 85 ат. % Ru, отожженного при 1855° С, этот сплав лежит на конце эвтектической горизонтали, и максимальная растворимость титана в рутении. [c.177]

В результате проведенного исследования нами установлено, что фаза на основе соединения TiOs (б-фаза) кристаллизуется из расплава с максимумом на кривой кристаллизации при 2160° С, имеет сравнительно широкую область гомогенности, составлящую при 1710° С 38—51 ат.% Os, а при 1000° С — 42—51 ат.% Os. Период ее решетки с повышением содержания титана увеличивается от 3,08 до 3,12 А. Сплавы, содержащие б-фазу, хрупки, растрескиваются при механической обработке и резком изменении температуры. С твердым раствором на основе осмия б-фаза образует эвтектику. Координаты эвтектической точки 65 ат.% Os, 2100° С. Судя по микроструктуре сплавов, содержащих 75,80 и 85 ат.% Os и отожженных при 2100 и 2200° С соответственно, максимальная растворимость титана в осмии составляет 22 ат.%. При понижении температуры растворимость уменьшается и при 1000° С становится равной примерно 12 ат.%. Твердый раствор на основе осмия хрупок и тверд, его микротвердость составляет 830—890 кГ1мм . [c.178]

К работам по карбидным твердым сплавам примыкают работы кафедры по исследованию условий получения и физико-технических свойств литых карбидов (канд. техн. наук А. Н. Степанчук). Сложное исследование условий переплавки расходуемых карбидных электродов в дуговой электропечи привело к разработке оптимальных условий переплавки с получением плавленных карбидов не только предельного состава, но и в областях гомогенности. Особые условия формирования и кристаллизации плавленных карбидов приводят к появлению у них свойств, недостижимых при использовании металлокерамической технологии, что определило их успешное использование в качестве эффективных ускорителей электронов, катодов плазмотронов, абразивов (в последнем случае зерна плавленных карбидов имеют прочность, в несколько раз превышающую прочность обычно полученных абразивных частиц тех же карбидов). [c.80]

Первая группа методов основана на использовании химических транспортных реакций и характеризуется тем, что кристаллизация осаждаемого металла в этом случае осуществляется из паров его галоидных соединений (иодидов или хлоридов). Для получения монокристаллов молибдена используются преимущественно, хлориды (см. главу V). В общем дислокационный механизм роста кристаллов из газовой фазы сводится к спиральному присоединению атомов на ступеньке, образованной винтовой дислокацией [21, 77, 125], и в зависимости от режима осаждения позволяет получить поли- и монокристалли-ческие осадки. Скорости химических процессов осаждения металлов в молекулярном, кинетическом или диффузионном режимах очень велики и не зависят от механизма массообмена. Характер кристаллизации и скорость роста кристаллов осаждаемого металла в основном определяется относительным пере-насыш,ением газовой фазы. Осадки в виде высокочистых монокристаллов растут при малых степенях пересыщения газовой фазы, в то время как средние степени пересыщения обеспечивают рост массивных поликристаллов. При высоких степенях пересыщения образуются порошки посредством гомогенного зарождения в газовой фазе. [c.81]

Учитывая сложность строения поверхностных пленок, отсутствие строгой стехиометричности их и довольно широкие пределы гомогенности, а также принцип ориентационного и размерного соответствия, предложенный П. Д. Данковым для процессов кристаллизации, можно считать, что правило Пиллинга-Бедвордса дает лишь приближенные результаты. [c.22]

Гипотетическая диаграмма состояния системы Fe—Pm построена на основании положения о близости электронного строения и химических свойств Pm с Nd и Рг и, следовательно, аналогичного этим системам характера взаимодействия Pm с Fe [1]. Она представлена на рис. 290 по данным работы [1] и скорректирована по температурам плавления и температурам полиморфных превращений чистых металлов. В системе предполагается образование двух интерметаллических соединений F j Pmj и FejPm и кристаллизация эвтектики в области сплавов, богатых Pm. Соединения характеризуются отсутствием областей гомогенности. Определена температура эвтектического превращения — 680 °С и эвтектический состав — 73 % (ат.) Pm. [c.531]

Применение микроокошческого исследования для определения поверхности вторичного выделения возможно при условии, что сплавы не являются слишком летучими или химически активными их структуры, суш ествующие при высокой температуре, не должны маскироваться изменениями, происходящими при закалке или во время быстрого охлаждения. Если эти условия удовлетворяются, то исследование заключается в закалке или быстром охлаждении сплава после отжига. Отжиг должен обеспечивать равновесие, и его нужно проводить при последовательно повышающихся температурах. Отметим, что продолжительность отжига в такого рода работе может быть гораздо длительнее, чем продолжительность отжига, необходимая при определении точек солидус в бинарной системе. Как объяснялось в главе 19, если гомогенный сплав нагревается немного выше точки плавления обычно в течение получаса, то при этом образуется жидкость в количестве, которое может быть обнаружено микроанализом. С другой стрроны, если нагревается тройной сплав, состоящий из жидкости, а также твердых фаз А и В, то это часто приводит к образованию грубой структу1ры, которая может потребовать длительного отжига для того, чтобы стать двухфазной типа (жидкость + Л). Когда относительное количество жидкости у поверхности вторичного выделения достаточно велико, при кристаллизации возможна сегрегация кристаллов, и в таком случае микроскопический метод оказывается бесполезным. [c.373]

Малая величина угла 0 соответствует тому случаю, когда между зародышами и центром существует хорошее сцепление и авц < Ац. Когда кристаллизация происходит предпочтительно на каких-нибудь центрах, образоваме зародышей носит гетерогенный характер. Такое зарождение может иметь место при любой величине 0<18О°. Это отвечает условию аАц<авц + аАв. В этом случае число атомов в зародыше критического размера при гетерогенном образовании зародышей меньше, чем при гомогенном. Чем меньше величина 0, тем эффективней центр кристаллизации. Для гетерогенной кристаллизации степень переохлаждения существенно меньше, чем для гомогенной. При гетерогенном зарождении радиус зародыша не меняется, однако уменьшается число атомов в зародыше, благодаря чему возрастает вероятность достижения критической величины. [c.174]

Поскольку стекла представляют собой сильно переохлажденную жидкость, их кристаллизация при нагреве обычно происходит с сильным заро-дышеобразованием, что позволяет получать однородный, чрезвьшайно мелкозернистый металл. Такая кристаллическая фаза не может быть получена обычными методами обработки. Это открывает возможность получения специальных припоев в виде тонкой ленты. Такая лента легко изгибается, ее можно резать и подвергать штамповке для получения оптимальной конфигурации. Весьма важным для пайки является то, что лента гомогенна по составу и обеспечивает надежный контакт во всех точках изделий, подвергаемых пайке. Припои имеют высокую коррозионную стойкость. Они используются в авиационной и космической технике. [c.864]

Высокопрочный материал с большей гомогенностью, чем при армировании, можно получить при направленной кристаллизации металлов. Направленная кристаллизация эвтектических сплавов приводит, судя по их микроструктуре [8], к получению транстропных материалов с высокой степенью гомогенности. [c.25]

Разумеется, для сохранения в ферритах высокой степени гомогенности, присущей твердым растворам шенитов, термическое разложение последних необходимо проводить в условиях, обеспечивающих устранение побочных процессов (плавление сульфатов в кристаллизационной воде, кристаллизация индивидуальных окислов). При правильно выбранном режиме разложения переход шенитной структуры в шпинельную происходит через метастабильное аморфное состояние. [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...