Особенности кристаллизации сплавов

Еще одна особенность кристаллизации сплавов — влияние градиента концентрации растворенного элемента в слое переохлажденного расплава, контактирующего с твердой фазой, на температуру Т я- При кристаллизации сплавов происходит диффузионное перераспределение примесей между жидкой и твердой фазами. Переохлаждение, связанное с перераспределением примесей, принято называть концентрационным переохлаждением. [c.443]

Кривая охлаждения сплава III (13% Sb и 87% РЬ) аналогична кривым охлаждения свинца и сурьмы. На кривой охлаждения имеется также только одна температурная остановка 2—2, т. е. кристаллизация этого сплава происходит при постоянной температуре 246° С. Особенность кристаллизации сплава заключается в том, что происходит одновременная кристаллизация обоих компонентов, т. е. одновременно появляются и растут кристаллы свинца и сурьмы и таким образом образуется мелкокристаллическая механическая смесь обоих компонентов. [c.139]

Характерная особенность кристаллизации сплавов II и IV кристаллизация происходит в интервале температур — от точки 1 до точки 2. Это подтверждается и правилом фаз. На участке 1—2 имеются две фазы жидкость и кристаллы свинца (сплав II) или жидкость и кристаллы сурьмы (сплав IV). Отсюда с = 2 — 2 + 1 = 1, т. е. температура будет переменной. [c.140]

Характерная особенность кристаллизации сплавов II и IV заключается в следующем кристаллизация происходит в интервале температур от точки 1 до точки 2. Это подтверждается н правилом фаз. На участке I—2 име- [c.151]

ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СПЛАВОВ [c.19]

Наложение ультразвука в процессе кристаллизации сплава в изложнице способствует росту числа зародышей кристаллизации и измельчению кристаллитов слитка, уменьшает степень дендритной ликвации и в ряде случаев повышает деформируемость металла. В частности, применение ультразвука при обработке сталей У9 и У10 позволяет уменьшить размеры зерна до № 5—7, в результате чего предел прочности их возрастает на 75% при одновременном повышении характеристик пластичности на 30—60%. Большой эффект дает ультразвук на сплавах железа с хромом, кремнием и алюминием, особенно склонными к росту зерна. Обработка ультразвуком устраняет столбчатую структуру слитка, что также сопровождается увеличением предела прочности более чем в 1,5 раза, а относительного сужения и удлинения — в 4—13 раз. При этом понижается критический интервал хрупкости. Однако применение ультразвука в большой металлургии затруднено, так как требует больших мощностей (до 1,5— 2,5 кВт/кг). [c.503]

Особенностью кристаллизации металлов и сплавов под всесторонним газовым (за исключением некоторых случаев) и механическим давлением является то, что давление прикладывается к расплаву после его заливки в изложницу или литейную форму. Поэтому до воздействия давления на границе раздела расплав — изложница образуется и растет твердая корка, претерпевающая усадку, вследствие чего образуется зазор между формирующейся литой заготовкой и изложницей. Образование зазора приводит к уменьшению интенсивности охлаждения литой заготовки. [c.28]

Все литые металлы и сплавы, не подвергнутые обработке, обнаруживают литую структуру, известную еще под названием закристаллизованная или первичная структура . Зерно закристаллизованной структуры, особенно у сплавов с образованием твердого раствора, выявляется в иных условиях травления, чем зерен-ные структуры сплавов, подвергнутых обработке. Однако в первичной структуре также могут быть выявлены границы и поверхность зерен, фигуры травления. В литых сплавах выявляют дендритную структуру, типичную для твердого раствора. Зерна по составу не однородны, при кристаллизации центральная зона (начало кристаллизации) имеет иной состав, чем внешняя часть (конец кристаллизации). Это явление называют ликвацией твердого раствора. Изменение концентрации происходит постепенно. Химическая неоднородность кристалла зависит от диффузионной способности взаимодействующих легирующих элементов. У многокомпонентных сплавов неоднородность твердого раствора определяется примесными и легирующими элементами, имеющими самые низкие коэффициенты диффузии, например фосфор в технических железных сплавах. Инертность фосфора настолько велика, что несмотря на у а-превращение и на дополнительный выравнивающий отжиг (диффузионный отжиг), первичная структура (дендриты [c.29]

Аморфное состояние металлов метастабильно. При нагреве, когда подвижность атомов возрастает, протекает процесс кристаллизации, что постепенно приводит металл (сплав) через ряд мета-стабильных в стабильное кристаллическое состояние. Механические, магнитные, электрические и другие структурно-чувствительные свойства аморфных сплавов значительно отличаются от свойств кристаллических сплавов. Характерной особенностью аморфных сплавов являются высокий предел упругости и предел текучести при почти полном отсутствии деформационного упрочнения. [c.372]

У большинства сплавов, предназначенных для направленной кристаллизации со столбчатой микроструктурой, и особенно у сплавов с добавками Hf, разница между температурами начала плавления и сольвус отрицательна. Следовательно, в полной мере обработать на твердый раствор сплавы такого рода не удается, и обычно производят нагрев просто до температуры чуть ниже начала плавления. Добавки Hf вводят в суперсплавы для отливок со стержнями и столбчатой микроструктурой, чтобы предотвратить растрескивание при снижении температуры сплава в целях его кристаллизации. Суперсплавы для монокристаллических отливок либо вовсе не содержат, либо содержат незначительное количество Hf, поэтому они способны к обработке на твердый раствор и в результате обладают более высокой механической прочностью, чем сплавы для отливок со столбчатой микроструктурой. [c.254]

Ч.рыхлоты (рис. 54, а), особенно при сплавов с. широким интервалом Кристаллизации. Чтобы избежать об- [c.99]

I рода. Левая часть образована компонентом А и химическим соединением А В , а правая — компонентом В и соединением А В . Точка С на диаграмме соответствует концентрации компонентов в химическом соединении. В сплавах, лежащих левее точки С, компонента А больше, чем в химическом соединении А В , и структура этих сплавов состоит из смеси А и А В . Структура сплавов, лежащих правее точки С, состоит из смеси В и А В . Кристаллизация таких сплавов не отличается от кристаллизации сплавов, описанных ранее для механических смесей. Характерной особенностью этой диаграммы является то, что в ее левой части образуется эвтектика, состоящая из кристаллов А и химического соединения А В (точка iJ,), в правой части — эвтектика из кристаллов В и химического соединения А В (точка Е ). [c.23]

Литейный сплав силумин (5—14% Si) имеет вполне удовлетворительную коррозионную стойкость, особенно в атмосферных и в морских условиях. Высокая прочность эвтектического сплава обусловливается в основном тем, что эвтектика находится в тонкодисперсном состоянии. Уменьшение пористости литейных сплавов способствует повышению их коррозионной стойкости. Один из методов повышения плотности отливок — кристаллизация сплава под давлением по методу А. А. Бочвара и А. Г. Спас- ского. [c.57]

Особенности поведения сплавов системы А1—Мп при кристаллизации, по мнению С. М. Воронова, В. И. Елагина, обусловлены строением диаграммы состояния А1—Мп [10] [c.32]

Все специальные стали и сплавы (кроме металлокерамических), предназначенные для изготовления колец и тел качения, подвергаются переплаву в электродуговых печах с расходуемым электродом — в вакууме (ВДП — вакуумно-дуговой переплав) или под слоем шлака специального состава (ЭШП — электрошлаковый переплав). Технология обработки позволяет благодаря особенностям кристаллизации получить слитки высокого качества с малым содержанием кислорода, водорода, азота, с почти одинаково высокими свойствами по сечению и макроструктурой, отличающейся высокой плотностью и особым характером строения по сравнению со сталями и сплавами, выплавленными старыми методами (электродуговая плавка, индукционная плавка, вакуумно-индукционная плавка). [c.209]

Появление в зоне сплавления переходных структур при сварке разнородных сталей объясняется не только особенностями кристаллизации двух сплавов с разными кристаллическими решетками, но и условиями сплавления между собой материалов разных соста- [c.397]

Отличительная особенность сплава АМц по сравнению с другими состоит в том, что наибольшее пересыщение твердого раствора марганцем получается в процессе кристаллизации из жидкого состояния. Поэтому чем выше скорость кристаллизации сплава, тем больше степень пересыщения твердого раствора марганцем. Коэффициент диффузии марганца в алюминии во много раз меньше, чем других элементов, поэтому состояние пересыщенного твердого раствора в сплавах А1—Мп хорошо сохраняется. Нагрев до 500—600° С и последующее охлаждение на воздухе для сплава АМц означает не закалку, а отпуск. Данные о к. т. р. сплава АМц, полученные в работе автора при изучении этого сплава в исходном состоянии после прокатки [c.176]

Процессы кристаллизации сплавов с различной концентрацией углерода имеют свои особенности. [c.81]

Сплав с неограниченной растворимостью компонентов. Рассмотрим диаграмму состояния сплава с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Общий вид такой диаграммы дан на рис. 14. Линия ликвидуса—АаВ, ливня солидуса — Аа В. Характерная особенность диаграммы заключается в том, что область кристаллизации сплава имеет форму линзы. Из этого следует, что кристаллизация сплава любого состава протекает в интервале температуры. [c.23]

По мере дальнейшего охлаждения, в точке 2 наряду с кристалликами б-Fe начинают выпадать кристаллики хромоникелевого аустенита, имеющие гранецентрированную решетку у-железа. В совместной кристаллизации двух фаз б и v заключается специфическая особенность кристаллизации сплавов Fe—Сг—Ni. По достижении точки 3 на линии солидуса весь расплав затвердевает, происходит превращение б у и сталь приобретает аустенитную структуру. При температуре, приблизительно равной 900° С (точка 4), в условиях медленного охлаждения из аустенита преимущественно по границам зерен начнется выпадение карбидов. Линия Е—G отвечает пределу растворимости карбида в аусте-ните. Дальнейшее медленное охлаждение и продолжающееся выпадение карбидов из твердого раствора приводит к снижению стабильности аустенита и образованию вторичного феррита (по схеме у -> а, точка 5). Линия G—К характеризует температурноконцентрационные условия начала этого процесса. Ниже линии G—К сталь 18-8 при медленном охлаждении имеет структуру аустенита со вторичными карбидами и вторичным ферритом по границам зерен. Следовательно, в сталях типа 18-8 выпадение карбидов и превращение у —> а сосредоточивается главным образом по границам зерен собственно зерна сохраняют аустенитное строение. Наличие карбидов и вторичного феррита на границах зерен аустенита заметно упрочняет сталь. [c.31]

Диаграмма состояния сплавов с перитектикой. Из рассмотрения диаграммы состояния этих сплавов (рис. 31) видно, что неритекти-ческое превращение, так же как и эвтектическое, протекает при постоянной температуре, называемой перитектической. Особенность кристаллизации сплавов этого типа состоит в том, что температура кристаллизации при увеличении концентрации компонента В не- [c.63]

Наиболее существенные преимущества центробежногх) литья заключаются в возможности получать более плотную структуру металла отливок, особенно для сплавов, имеющих некоторый интервал кристаллизации, и в возможности получать отливки с меньшей толщиной стенок, в том числе из сплавов с пониженной жидкотекучестью. Однако попытки использовать преимущества за- [c.160]

Охлаждение. После заливки и затвердевания отливку выдерживают в форме до определенной температуры выбивки. Чем выше температура выбивки, тем короче технологический цикл изготовления отливки и больше производительность формовочно-злливоч-ного участка. Ранняя выбивка может привести к образованию трещин, короблению и сохранению в отливке остаточных напряжений. Вблизи температуры кристаллизации сплав имеет низкие прочностные и пластические свойства, поэтому опасность разрушения отливок особенно велика. [c.344]

В связи с изготовлением биметаллических вкладышей начала успешно применяться новая группа высоколегированных алюминиево-оловянных сплавов. Особенностью этих сплавов (99,5% олова и 0,5% алюминия) является наличие в их структуре большого количества мягкой, легкоплавкой эвтектики, механические и физические свойства которой весьма близки к чистому олову. Антифрикционные свойства высокооловянистых алюминиевых сплавов близки к свойствам баббитов. Конструкционная прочность подшипника из такого сплава обеспечивается стальной основой, а усталостная прочность в большой мере — состоянием алюминиевого сплава с оловом. Рядом исследований показано, что от размера, количества и характера распределения оловянистой составляющей двойных и более легированных сплавов в значительной мере зависят их антифрикционные и механические свойства, особенно усталостная прочность. С увеличением содержания олова в сплавах наблюдается тенденция к образованию междендритной и межэеренной непрерывной сетки олова. Эту тенденцию в некоторой области концентрации можно устранить применением повышенной скорости кристаллизации, а также путем добавок никеля и меди. При содержании олова около 20% и более оловянистая эвтектика образует непрерывную сетку при всех условиях охлаждения и легирования. Большое влияние на структуру сплава оказывает режим термической обработки. В случае применения отжига выше температуры рекристаллизации сплава (350° С) оловянистая эвтектика в сплавах, содержащих даже менее 20% олова, распределяется в форме непрерывной сетки. Как показали исследования, применением холодной деформации с последующей рекристаллизацией можно добиться дискретного распределения оловянистой эвтектики в сплавах, содержащих до 30% олова. При этом характер и величина включений оловянистой фазы зависят от степени холодной деформации и температуры отжига. Чем выше первая и ниже вторая, тем более дискретна структура сплава. В случае дискретной формы оловянистой фазы усталостная прочность сплавов значительно возрастет, превышая усталостную прочность свинцовистых бинарных бронз. Антифрикционные свойства сохраняются на высоком уровне и характеризуются низким коэффициентом трения с высокой устойчивостью против заедания. [c.120]

Особенности кристаллизации серого чугуна, модифицированного ферросилицием, определялись дифференциальным термографическим анализом, обладающим высокой чувствительностью. Процесс кристаллизации чугуна изучали с помощью пирометра Курнакова. Силитовая печь для расплавления образцов состоит из металлического кожуха с внутренней теплоизоляцией. Образцы исходного чугуна диаметром 10 и высотой 60 мм вытачивались нз стержней диаметром 16 мм, которые отливались в земляные формы. При температуре 1420 °С в рабочее пространство печи помещались кварцевые пробирки диаметром 14—16 мм с исследуемыми образцами чугуна. Пробирки закрывались огнеупорными пробками с отверстиями для центровки термопар. После расплавления образцов обе пробирки выдерживались 5 мин для выравнивания температур, вводились добавки, устанавливалась дифференциальная термопара, защищенная кварцевым наконечником диаметром 3 мм, отключалась печь и снимались кривые охлаждения. Записывали обычную кривую охлаждения чугуна, модифицированного ферросилицием, и дифференциальную кривую, которую получали, используя в качестве эталона образец немодифицнрованного чугуна. Для изучения влияния склонности исходного чугуна к переохлаждению на результат его модифицирования ферросилицием применялись сплавы с содержанием кремния 1,5 и 2,4%, а также предварительно добавлялись в сплав различные количества марганца от 0,5 до 1,5%. [c.87]

Диаграмма состояния сплавов свинца с сурьмой достаточно наглядно показывает, что только чистые металлы и сплав эвтектической концентрации плавятся и затвердевают при постоянной, строго определенной, температуре, причем характерная особенность эвтектического сплава (в данном случае содержащего 13% Sb) заключается в том, что он имеет более низкую температуру плавления, чем составляющие его компоненты. Затвердевание всех остальных сплавов происходит в определенном интервале температур, причем при охлаждении любого сплава сперва из жидкой фазы выделяется в виде кристаллов избыточной по отношению к составу эвтектики компонент, так как при охлаждр ни и любого сплава его жидкая фаза всегда стремится к эвтектической концентрации. При достижении жидкой фазой эвтектической концентрации происходит кристаллизация эвтектики при постоянной температуре и сплав после затвердевания получает структуру эвтектики (равномерная микросмесь кристаллов составляющих компонентов) и кристаллов избыточного компонента. [c.99]

При создании благоприятных тепловых условий, обеспечивающих сохранение жидкотекучести металла в литниковых каналах и полости формы, особенно в наиболее тонких е сечениях, возможно осуществить подпрессовку. Наиболее эффективно подпрес-совка используется на машинах с горизонтальной камерой прессования. Подпрессовка в процессе кристаллизации сплава сжимает газовые включения, уменьшает усадочную пористость и улучшает структуру металла [81. [c.18]

Процессы ликвации, происходящие при кристаллизации сплава и последующей горячей обработке, ведут к концентрации более легкоплавких компонентов по границам зерен. Для систем с минимумом на кривых солидуса и особенно эвтектических или перитек-тических систем это означает сильное разупрочнение границ зерен при температурах, лежащих на 200—500° ниже соответствующих минимальных температур плавления, Поэтому присутствие легирующих элементов, образующих такие легкоплавкие растворы, эвтектики или перитектики, в жаропрочных сплавах особенно нежелательно. [c.146]

Введение 0,3 % Zr в алюминиевомагниевый сплав приводит в случае замедленной кристаллизации слитка (в горячей изложнице) к резкому измельчению зерен в микроструктуре рис. 65). Это изменение строения обусловлено образованием в начальной стадии затвердевания интерметаллидов A Zr, оказывающих модифицирующее действие при кристаллизации сплава. Аналогично влияют на строение алюминиевых сплавов первичные алюминиды и других переходных металлов [276]. Особенностью исследованного сплава является то, что, помимо двойного алюминида циркония, в нем образуется тройная фаза Т (AUMg Zr ) [277]. [c.163]

В связи с такой особенностью микростроения сплавов предложен критерий, позволяющий оценивать требуемую степень пересыщения твердого раствора цирконием для достижения высоких показателей СП при кристаллизации слитка супрала размер дендритных ячеек не должен быть более 30 мкм. Измельчение дендритной структуры связано с увеличением скорости кристаллизации, которая одновременно обеспечивает требуемое пересыщение твердого раствора. [c.165]

Особенности кристаллизации и выращивание кристаллов т)-фазы системы Мп—Ое. Серебрякова В. Г., Фролов А. А., Кренцис Р. П. Физические свойства металлов и сплавов. Вып. 2. Межвузовский сборник, Свердловск, изд, УПИ им. С, М, Кирова, 1978, с. 75. [c.134]

Выдержка под давлением (т . необходима для кристаллизации металла прессуемой заготовки под давлением. Преждевременное прекращение давления, когда значительная часть прессуемого металла находится еще в жидком состоянии, приводит к воз-никровению усадочной пористости и раковин, т. е. преимущества данного процесса не используются. Кроме того, при этом возможно повреждение заготовки. Слишком длительная выдержка заготовки под давлением, с одной стороны, способствует ее уплотнению, а с другой, создает опасность повреждения (образования трещин вследствие усадки), особенно для тонкостенных деталей с глубокими полостями. Величина выдержки заготовки в штампе зависит от конфигурации, веса, толщины стенок прессуемой детали и скорости кристаллизации сплава. [c.116]

Особенности процесса затвердевания отливок в связи с характером кристаллизации сплавов выражаются в следующем. Если сплав не имеет интервала кристаллизации или этот интервал очень мал и при этом состав первых выпадающих кристаллов близок к среднему составу сплава, то растущие кристаллы имеют компактный вид, оси дендритов оказываются толстыми и короткими, т, е, деи-дриты разветвлены слабо, Неразветвлениость, компактность растущих кристаллов в да1Шом случае объясняется близостью их состава к составу расплава, благодаря че.му они имеют возможность непрерывно и почти беспрепятственно развиваться во всех направлениях. [c.121]

Теоретические представления о процессах кристаллизации сплавов рассматриваемой системы базируются на теории концентрационного переохлаждения бинарных сплавов [3-56]. Необходимо отметить ряд особенностей сплавов ЮНД, ЮНДК и ЮНДКТ, осложняюш,их протекание процессов кристаллизации многокомпонентность, сравнительно широкий интервал кристаллизации, высокая температура плавления, а также высокое сродство к кислороду и азоту таких элементов, как алюминий и титан, приводящее к образованию устойчивых неметаллических включений и фаз. [c.151]

Кристаллизующиеся полиолефины — ПЭ и ПП — термодинамически совместимы, однако их сплавы представляют собой сложные поликристаллические образования (полиалломеры) [43, 44], в которых компоненты кристаллизуются отдельно. Механические свойства таких сплавов (предел текучести и модуль упругости) при всех соотношениях компонентов отвечают правилу аддитивности (рис. rV.lO, кривая 1) [43]. Относительное удлинение при разрыве (при соотношении компонентов приблизительно 1 1) проходит через резко выраженный минимум (рис. IV. 10, кривая 2). Причиной такого необычного поведения не может быть малая прочность сцепления между компонентами, поскольку введение сополимеров ПЭ и ПП не сопровождается заметным изменением механических свойств [43]. Очевидно, причина лежит в особенностях кристаллизации полимеров из растворов их друг в друге. [c.151]

Особенностью кристаллизации хромовых чугунов является образование твердых растворов и цементита, а при содержании Сг свыше 3% — специальных карбидов и твердого, немагнитного и хрупкого интерметаллида Ре—Сг, содержащего 42—48% Сг и известного как ст-фаза. Хромовые чугуны применяются главным образом как жаростойкие, коррозионностойкие и износостойкие материалы (табл. 1.39). Жаростойкость чугуна, естественно, возрастает с повышением в нем содержания Сг (рис. 1.58) [39]. Вместе с тем благоприятное влияние оказьшает и повышение содержания С до 2,5— 3,5% [1], особенно в сплавах, работающих одновременно в условиях истирания и высоких температур. Кремний повышает сопротивление чугуна окалинообразованию, однако он снижает Ов при повышенных температурах, а также пластичность и термическую стойкость чугуна поэтому его содержание в высокохромовых чугунах обычно не превышает 4% (табл. 1.39). [c.100]

Обинш вид диаграммы состояния из компонентов, неограниченно растворимых в жидком состоянии, ограниченно растворимых в твердом состоянии и образующих перитектику, представлен на рис. 34, г. Отличительной особенностью процесса кристаллизации указанных сплавов является то, что в сплавах с концентрацией компонентов, находящейся между точками С и N, при постоянной температуре, соответствующей линии DM, происходит взаимодействие кристаллов твердого раствора Р с оставшейся частью жидкой фазы сплава, в результате чего образуются кристаллы нового твердого раствора с концентрацией компонентов, отвечающей точке О. Следовательно, при температуре, соответствующей линии DN, в равновесии находятся три фазы — одна жидкая и две твердые. Такое превращение, когда в процессе кристаллизации из двух фаз образуется третья, называется перитектическим, а структура сплава, полученная при этом, называется перитектикой. Процесс кристаллизации сплавов с концентрацией компонентов, находящейся между точками D я N, заканчивается при температуре, соответствую- [c.77]

Аустенитный класс сталей имеет также весьма устойчивую трангкристаллическую зону. Особенно большой стойкостью обладает первичная кристаллизация сплавов на никелевой основе. Например, по данным Гинпбурга [37] при ковке или прокатке сплава инвар (35% Ni) транскристаллизация исчезает только после 7- и 8-кратиой вытяжки и излом становится мелкозернистым. [c.313]

Главной отличительной особенностью РАСЛИТ-процесса является постоянный контакт ванны расплава с частью нижней полуформы в зоне литниково-питающих каналов и нагрев этой части до температуры, превышающей температуру кристаллизации сплава (рис. 1). В исходном положении нижняя часть формы в виде чаши опущена до соприкосновения с ванной расплава так, чтобы его зеркало не выступало за пределы (ниже или выше) литниково-питающих каналов (см. рис. 1, а) Для осуществления процесса заливки верхняя водоохлаждаемая часть формы опускается до смыкания с нижней [c.491]

Медные сплавы. При литье меди, латуни ЛС59-1, бронзы БрАЭЖЗ и некоторых других сплавов отливки получают со значительной разно-стенностью в поперечном сечении. Это вызвано особенностями кристаллизации. [c.585]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...