Кристаллизация направленная

Вектор скорости кристаллизации направлен по нормали к изотерме кристаллизации. Скорость кристаллизации AB/At, [c.450]

Эвтектическими АМ называют материалы, полученные кристаллизацией из сплавов эвтектического состава, в которых армирующей фазой служат ориентированные волокна или пластинчатые кристаллы, образованные в процессе направленной кристаллизации. Направленную кристаллизацию осуществляют перемещением расплава в зону охлаждения с постоянным температурным градиентом (метод Бриджмена). Эвтектические КМ получают, создавая плоский фронт кристаллизации. Температурный градиент составляет 50...70 °С/см, в усовершенствованных конструкциях — до 500 °С/см. Если объемная доля армирующей фазы менее 12 %, образуется волокнистая структура, свыше 32 % — пластинчатая. С ростом объемной доли упрочнителя прочность эвтектических КМ повышается. [c.126]

В процессе дальнейшей кристаллизации направленность отвода тепла теряется, скорость охлаждения уменьшается и поэтому в центральной части слитка образуются крупные равноосные кристаллы. [c.16]

Литье с контролируемой кристаллизацией. Литейной формой для этого метода литья является оболочка, получаемая по выплавляемым моделям. Из металловедения известно, что физико-механические свойства металла в большой степени зависят от характера его кристаллической структуры. Существует несколько способов получения металла с заранее заданной структурой. Разберем изготовление отливок методом направленной кристаллизации. При этом методе литейную форму нагревают до температуры заливаемого сплава. Залитый металл начинает кристаллизоваться в нижней части формы, так как ее температура искусственно занижается. Далее процесс может осуществляться двумя путями либо форму с отливкой опускают с заданной скоростью, постепенно выводя ее из зоны высоких температур, либо поднимается зона высоких температур. Конструктивные решения здесь самые различные. В том и другом случае будет наблюдаться кристаллизация, направленная снизу вверх, при которой рост кристаллов ориентирован медленно изменяющимся температурным градиентом. Отливка получается с несколькими вытянутыми в одном направлении кристаллами. Разновидность этого технологического процесса — получение монокристаллических отливок. Усложнение технологии изготовления отливок методом контролируемой кристаллизации окупается повышение.м пластичности металла и в особенности — жаропрочности, что является чрезвычайно важным для отливок, работающих при повышенных температурах. [c.310]

Основным параметром ВДП является скорость плавки, определяющая процессы дегазации и удаления летучих примесей и неметаллических включений, а также форму жидкой ванны, и следовательно, направление роста кристаллов и протяженность двухфазной зоны. Выбор скорости осуществляют экспериментально после проведения опытных плавок и исследования слитков. Используют также методы расчета, связывающие скорость наплавления со скоростью кристаллизации, направлением роста кристаллов, температурой поверхности ванны и протяженностью двухфазной области. [c.231]

Металлургия ввела в промышленное применение ряд новых процессов, обеспечивающих получение металла не только повышенной чистоты в отношении вредных примесей, по и повышенной плотности путем формирования направленного фронта кристаллизации. [c.457]

Перенос капель металла через основной шлак способствует их активному взаимодействию, удалению из металла серы, неметаллических включений и растворенных газов. Металлическая ванна непрерывно пополняется путем расплавления электрода, под воздействием кристаллизатора постепенно формируется в слиток 6. Последовательная и направленная кристаллизация способствует удалению из металла неметаллических включений и газа, получению плотного однородного слитка. [c.47]

Внутренние напряжения — упругие силы, приходящиеся на единицу площади того или иного сечения заготовки, — могут быть различными по значению и направлению в разных частях заготовки. Одни потенциально работают на растяжение, другие на сжатие. Эти силы находятся в уравновешенном состоянии в заготовке, они возникают вследствие таких процессов, как кристаллизация жидкого металла с различной скоростью охлаждения в одной отливке, неравномерное пластическое деформирование металла при ковке или штамповке и т. д. [c.64]

Если рост кристаллов проходит по трем направлениям, то образующийся в результате кристаллизации кристаллит имеет древовидную форму. Эти кристаллы получили название дендритов (рис. 2.3). [c.23]

После образования оболочки теплоотдача уменьшается в результате уменьшения перепада температур в пограничном слое жидкого металла и, следовательно, уменьшается степень переохлаждения Д/. Поэтому из относительно небольшого числа центров кристаллизации вырастают столбчатые кристаллы, нормально ориентированные к поверхности оболочки в направлении отвода тепла (зона II). [c.28]

В центральной части слитка (зона III) отсутствует определенная направленность теплоотдачи. В результате образуются равноосные кристаллы. Обычно различные мельчайшие дополнительные частицы (включения) в жидкой стали становятся центрами кристаллизации. [c.28]

Кристаллизация сварочной ванны при сварке плавлением начинается в основном от готовых центров кристаллизации — частично оплавленных зерен основного металла. Металл шва, выполненного сваркой плавлением, имеет столбчатое строение, так как состоит из вытянутых (столбчатых) кристаллитов, растущих при кристаллизации в направлении, обратном теплоотводу. [c.24]

Между атомами кристаллической решетки существуют постоянные силы взаимодействия. При большом расстоянии между двумя атомами имеет место сила взаимного притяжения, при малом расстоянии — отталкивания. Наличием этих сил и законами их изменения по разным направлениям и определяется система кристаллизации, свойственная данному металлу. Для свободного, ненагруженного кристалла система указанных сил является такой же строго определенной, как и расположение самих атомов. [c.56]

Наилучшие очаги гетерогенной кристаллизации — частицы или поверхности того же металла, что и расплав, например зерна основного металла, ограничивающие жидкую сварочную ванну. Оплавленные зерна основного металла становятся зародышевыми центрами кристаллизации, на которых, как на своеобразной подкладке, начинают расти первичные кристаллы шва (рис. 12.5). Растут кристаллы нормально к поверхности охлаждения в глубь жидкого металла ванны, в направлении, обратном отводу теплоты. [c.438]

A o/k. В этом случае будет образовываться ячеистая первичная структура (рис. 12.12, а). Эта структура состоит из ряда параллельных элементов, имеющих форму стержней и ориентированных в направлении кристаллизации. Стержни в поперечном сечении имеют форму шестиугольников. Верхняя свободная поверхность кристаллов, обладающих такой структурой, волнистая. [c.444]

Анализ процесса кристаллизации сварного шва, его макроструктуры позволяет установить направление роста, форму и характер смыкания кристаллитов в шве. Оценка параметров концентрационного переохлаждения, распределений температурных градиентов и скорости кристаллизации в различных зонах шва необходимы для определения типа образующейся первичной структуры. [c.447]

Направление роста кристаллитов нормально к фронту кристаллизации. Поэтому при линейном процессе кристаллизации оси кристаллитов направлены по прямой, перпендикулярной плоскому фронту кристаллизации. Такая макроструктура называется линейной. [c.447]

В микроскопическом масштабе процесс кристаллизации всегда объемный, так как направления роста отдельных граней кристалла в каждый момент времени различно ориентированы в пространстве. [c.448]

Под схемой кристаллизации понимают форму осей кристаллитов и значение угла 2а между касательными к осям (см. рисунок). Ось кристаллита / — воображаемая линия, определяющая форму и направление границ кристаллитов. Форма, ориентировка и размеры кристаллитов могут изменяться в широких пределах в зависимости от технологии сварки и оказывать существенное влияние на деформационную способность металла шва. [c.448]

Направление роста кристаллита совпадает с направлением максимального теплоотвода, т. е. с нормалью к изотерме кристаллизации. Следовательно, ось кристаллита, определяющая форму и направление его границ, представляет собой ортогональную траекторию семейства изотерм плавления (см. рисунок). [c.448]

Градиент температуры в направлении нормали п—п к фронту кристаллизации будет равен [c.452]

Слово дислокация означает смещение в связи с тем, что вблизи дефекта атомы, лежащие ниже края неполной плоскости, смещены. Отсюда возник и СИМВОЛ краевой дислокации в виде 1 в нем вертикальный отрезок означает направление сдвига, который всегда (в случае краевой дислокации) перпендикулярен направлению неполной плоскости. Такие дефекты возникают не только при кристаллизации, но и при пластической деформации в результате неполно- [c.49]

В отливках при кристаллизации путем очень медленного отвода тепла, а также с помощью других специальных способов (плазменно-дуговой метод или направленная кристаллизация слитков и отливок и др.) может быть получен кусок металла, представляющий собой один кристалл, так называемый монокристалл. [c.24]

Литые сплавы получают при литье с обычной равноосной кристаллизацией, направленной кристаллизацией, позволяющей уменьшить роль границ зерен в разрушении (зерна располагаются Параллельно приложенному усилию) и при выращивании монокристалла. Направленная кристаллизация и особенно монокри-сталлическая структура повышают жаропрочность, однако технология получения деталей сильно усложняется. Поэтому они [c.311]

Направленность кристаллизации зависит от коэффициента формы шва. При его увеличении за счет уменьшения скорости подачи электродной проволоки (рис. 110, б) происходит отклонение роста кристаллов в сторону теплового центра сварочной ванны. Подобные швы имеют повышенную стойкость против кристаллизационных трещин. Медленное охлаждение швов при электрошлаковой сварке в интервале температур фазовых превращений способствует тому, что их структура характеризуется грубым ферритпо-нерлитным строением с утолщенной оторочкой феррита по границам кристаллов. [c.213]

При кристаллизации из жидкого состояния для скорости течения процесса и для формы образующихся кристаллов первостепенное значение приобретают такие факторы, как скорость и направление отвода тепла, наличие иерастворившихся частиц, наличие конвекционных токов жидкости и т. д. [c.50]

Вторая зона слитка — зона столбчатых кристаллов 2. После образования самой 1к0рки условия теплоотвода меняются (из-за теплового сопротивления, из-за повышения температуры стенки изложницы и других причин), градиент температур в прилегающем слое жидкого металла резко уменьшается и, следо1ватель-но, уменьшается степень переохлаждения стали. В результате из небольшого числа центров кристаллизации начинают расти нормально ориентированные iK поверхности корки (т. е. в направлении отвода тепла) столбчатые кристаллы. [c.52]

Однако по этому разрезу нельзя проследить, как изменяется состав фаз, и определить их количество, так как линия рычага (конода) не лежит в плоскости разреза. Поэтому подобная диаграмма хотя и напоминает двойную, тем не менее двойной не является. По вертикальному разрезу тройной системы нельзя определить состав и количество фаз. Поэтому вертикальные разрезы тройных (и более сложных) диаграмм называют псевдобитрными диаграммами, так как они не являются настоящими, полноценными диаграммами состояний. По этим диаграммам можно судить о процессах кристаллизаций и превращений определенной серии сплавов (в зависимости от выбранного направления разреза) без применения к ней правила отрезков. [c.155]

Неметаллические включения, оксиды и сульфиды в процессе деформации располагаются или в виде разорванных строчек (оксиды), или в виде продолговатых линз (сульфиды) (рис. 155), ориентированных вдоль направления прокатки. Эти включения служат центрами кристаллизации феррита, в результате образуется полосчатая феррито-перлитиая структура (рис. 154,в) [c.190]

Центрами кристаллизации могут быть группы элементарных кристаллических решеток, неметаллические включения и тугоплавкие примеси. Кристаллизация сплава обычно начинается от стенок формы (изложницы). С наибольшей скоростью кристаллы растут в направлении, противоположном отводу теплоты, т, е, перпендику-лярио к стенке формы. [c.7]

Кристаллы, образую[циеся в процессе загвердеваиия металла, могут иметь различную форму в зависимости от скорости ох.чаждеиия, характера и количества примесей. Чаще в процессе кристаллизации образуются разветвленные, или древовидные, кристаллы, получившие название дендритов (рис. 23, а). При образовании криста. .юв их развитие идет в основном в направлении, иериендикулирном ило- [c.37]

После такой обработки магнитные свойства сплавов становятся анизотропными, их магнитные характеристики (В,, (В//)тах) сильно 1103 )астают в направлении приложенного магнитного ноля (магнитная текстура). Термомагнитнон обработке подвергают сплавы, содержащие свыше 18 % Со. Кристаллическая текстура образуется в случае направленноп кристаллизации отливки магнита, при этом возникают столбчатые кристаллы, растущие в направлении [100], Это сильно повышает магнитные свойства, поскольку они зависят от кристаллографической ориентации ферромагнитных фаз. [c.308]

Р ассмотрим направленную кристаллизацию, которая происходит при постоянном направлении отвода теплоты и определенном градиенте температур в жидкой и твердой фазах. Распределение температуры у межфазной поверхности определяется соотношением градиентов температуры в жидкой и твердой фазах, а также выделением при кристаллизации скрытой теплоты плавления. В результате ее выделения температурные градиенты снижаются в области жидкой фазы и возрастают в твердой. Характер распределения температуры у межфазной поверхности определяет ее микрорельеф, а следовательно, и структуру металла, формирующуюся в процессе кристаллизации. [c.441]

Для суммарной оценки схемы кристаллизации используется критерий ka, который позволяет судить о преимущесвенном направлении осей кристаллитов при данном режиме сварки [c.450]

Полиэдрическая структура образуется при большой протяженности Ь, очень больших значениях т и малом grad Гф В этих условиях перед фронтом кристаллизации в зоне максимального переохлаждения возможно самостоятельное зарождение центров кристаллизации, образование кристаллов, их развитие и встречный рост в направлении растущих кристаллитов движущегося фронта кристаллизации. [c.454]

Концентрационное уплотнение, вызывая ячеистую кристаллизацию, одновременно приводит и к появлению ячеистой ликвации, которая может быть весьма значительной (концентрация примесей может измениться в 10 раз и более). Особенно сильно явление ликвации выражено в случае ячеисто-дендритных и дендрит- ,23, хема образования НЫХ структур при продвижении фрон- еждендритной химической нега кристаллизации в направлении за- однородности [c.465]

Дендриты образуются только при росте к-ристаллов. Причиной их образования является очень быстрый рост в условиях переохлаждения, то есть отрицательный температурный градиент перед фронтом кристаллизации. Одной из особенностей дендритного роста является то, что ось дендрита и его ветви растут вдоль конкретаого кристаллографического направления, характерного для данного материала [21]. Каждый дендрит растет от одного центра кристал-Рис. 33. Схема строения дендрита 1, 2, 3 - оси лизации, что подтверждается первого, второго и третьего порядка соответст- кристаллографической ориенти-венно [c.50]

Так как дендриты образуются при выращивании кристаллов с большими скоростями, то для выращивания бездендритных кристаллов необходимо выбирать такие скорости роста, которые обеспечивают достаточный теплоотвод через расту ший кристалл. Для выращивания совершенных кристаллов на фронте кристаллизации стремятся к равновесному состоянию. Тем не менее, как указывается в [21], даже кристаллы кубической формы, например серебра, меди, золота, которые уже в силу симметрии своей структуры должны развиваться одинаково по трем взаимно перпендикулярным направлениям, могут образовываться в форме дендритов. В [21] факты неодинакового роста объясняются тем, что в протекающих во времени процессах осуществляется сразу две до определенной степени противоположные тенденции стремление к минимуму свободной энергии и стремление к наибольщей быстроте завершения процесса. Кристалл может достичь минимума поверхностной энергии только в условиях равновесия, то есть при бесконечно медленном росте, а наибольшей быстроты образования - при бесконечно развитой поверхности. В реальных условиях всегда наблюдаются ко.мпро.миссные формы, иногда приближающиеся к ограненным равновесным, иногда - к ветвистым неравновесным. [c.51]

Как говорилось ранее, рост частиц дисперсной фазы в нефтяных систсг мах происходит в неравновесных условиях. Изучение поведения систем в неравновесных условиях - предмет современной нелинейной науки (nonlinear s ien e). Особый интерес вызывает явление неравновесных фазовых переходов, приводящих к формированию материалов с уникальными свойствами. Нелинейная наука оформилась в самостоятельное направление недавно, и изучение механизмов протекания неравновесных фазовых переходов находится на начальном этапе развития. Часто неравновесные условия приводят к формированию фрактальных структур, рост которых не может быть адекватно описан при помощи классической теории кристаллизации. [c.171]

АВТОВОЛНОВЫЕ УПРУГИЕ И ПЛАСТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ АМОРФНЫХ МАГНИТНОМЯГКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ [c.70]

В дшшой роботе рассмотрены упругие и пластические эффекта, сопровождающие основной структурный переход при стобилизирующей обработке с упорядочением — сдвиговой (бездиффузионной) направленной кристаллизацией аморфных магнитно-мягких металлических сплавов типа переходный металл — металлоид преимущественно на основе железа и никеля, подученных методом спиннингования. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...