Эффективный интервал кристаллизации

Рис. 12.44. Взаимосвязь значения эффективного интервала кристаллизации и сопротивляемости образованию горячих трещин

Штриховой линией нанесены температуры образования кристаллического каркаса. Заштрихованная область соответствует значениям эффективного интервала кристаллизации Гэф. Из приведенных кривых видно, что с увеличением Гэф возрастает линейная усадка е. а уровень технологической прочности (и р) падает. [c.480]

Сопротивляемость сварных соединений образованию кристаллизационных горячих трещин в интервале температур солидуса понижается при удлинении эффективного интервала кристаллизации, определяемого диапазоном температуры, от которой начинается возникновение твердой фазы, до температуры солидуса. [c.130]

Появление или отсутствие этих трещин зависит от ряда факторов и прежде всего от того, насколько велики эффективный интервал кристаллизации и литейная усадка металла шва [2—4]. Чем больше этот интервал, тем больше усадка, тем более благоприятны условия для появления трещин (рис. 64). [c.172]

Это, во-вторых, такое изменение химического состава металла шва, которое привело бы к значительному уменьшению эффективного интервала кристаллизации сварочной ванны и повышению температуры ее реального солидуса. [c.173]

Ко второму типу диаграмм отнесены системы с ограниченными твердыми растворами и эвтектиками (рис. 77, б). Сначала, по мере увеличения эффективного интервала кристаллизации, стойкость швов снижается, а затем снова возрастает в связи с из- [c.194]

Наконец, системы элементов, не образующих между собой ни твердых, ИИ жидких растворов, отнесены к четвертому типу диаграмм состояния (рис. 77, г). В таких сплавах трещины не образуются, как бы ни была низка температура затвердевания более легкоплавкой примеси. При любой разности температур затвердевания обоих элементов в такого рода системах эффективный интервал кристаллизации в идеальном случае равен нулю, а в реальных сплавах определяется концентрацией других элементов. В сварочной ванне, кристаллизующейся в соответствии с диаграммой этого рода (рис. 77, г), образуются дендриты более тугоплавкого элемента, а не смешивающаяся с ним жидкость вытесняется фронтом растущих кристаллов на поверхность сварного шва. Нерастворимы в железе в твердом и жидком состоянии висмут, свинец и серебро. Висмут не растворим также в хроме. [c.196]

Опасность образования горячих кристаллизационных трещин увеличивается в паяемом шве, имеющем широкий эффективный интервал кристаллизации, и уменьшается при применении припоев с узким интервалом кристаллизации (в частности, эвтектических) или припоев, кристаллизующихся с образованием относительно большого количества эвтектики. [c.116]

Рис. 35. Изменение эффективного интервала кристаллизации ДГд, линейной усадки и показателя сопротивления образованию горячих трещин при кристаллизации сплавов эвтектического типа в зависимости от состава

В результате реализации схемы вакансионного зарождения горячих трещин температурный интервал хрупкости охватывает не только область твердо-жидкого состояния сплавов (эффективный интервал кристаллизации), но и область температур ниже солидуса. [c.113]

Величину температурного интервала хрупкости можно ориентировочно определить по диаграмме состояния сплава считая, что с увеличением интервала кристаллизации увеличивается и эффективный интервал кристаллизации, а следовательно, и температурный интервал хрупкости. Однако такая оценка является весьма приближенной, так как не учитывает влияния примесей на свойства межкристаллических прослоек и температуры сплава. Кроме того, несмотря на введение понятия неравновесного солидуса (см. гл. XIX, 2) равновесные диаграммы не отражают с достаточной степенью точности реальных условий кристаллизации металла сварочной ванны. [c.549]

Рис. 20.6. Изменение эффективного интервала кристаллизации ДГэ линейной усадки Д/св и показателя сопротивляемости образованию горячих трещин сплавов эвтектического

Сплав II (рис. 20.6) по сравнению со сплавом I имеет более высокое содержание легирующего элемента, а следовательно, и более низкие температуры ликвидуса Гд и солидуса Тс. Поэтому у сплава II более широкий эффективный интервал кристаллизации АГэ, соответственно более широкий температурный интервал [c.560]

Процесс образования кристаллизационных трещин может быть описан такой схемой. При затвердевании металл шва проходит через так называемый эффективный интервал кристаллизации, в котором металл находится в твердо-жидком состоянии, [c.225]

Этот интервал начинается с переплетения и срастания дендритов в жесткий каркас и заканчивается полным затвердеванием металла. Твердо-жидкое состояние металла характеризуется повышенной хрупкостью, в связи с чем эффективный интервал кристаллизации называют также температурным интервалом хрупкости-При переходе через нижний предел интервала хрупкости (температура реального солидуса) пластические свойства металла [c.226]

Чистые металлы и эвтектические сплавы не имеют эффективного интервала кристаллизации они затвердевают практически при постоянной температуре. Однако горячие трещины образуются при сварке и этих материалов. Основной причиной их охрупчивания является локализация деформации в результате концентрации растягивающих напряжений по структурно несовершенным границам зерен. Экспериментальные трудности определения нижней границы температурного интервала хрупкости и деформаций металла в процессе его кристаллизации при сварке затрудняют расчетное определение возможности появления горячих трещин в реальных сварных соединениях. Для практической оценки склонности сварных соединений к образованию горячих трещин обычно используют результаты сравнительных испытаний, полученные при сварке специальных технологических образцов, которые изготовлены из материала свариваемой конструкции и имитируют ее соединения. Установленные для каждого такого образца размеры и технология сварки обеспечивают соединению условия, необходимые для образования горячих трещин. Стойкость сварных соединений алюминия и его сплавов против образования горячих трещин чаще всего определяют по результатам сварки технологических образцов [c.77]

При сварке сплавов А1—М , А1—Си, А1—2п и А1—81 установлена повышенная склонность к трещинообразованию на сплавах с максимальным эффективным интервалом кристаллизации. Металлургические способы уменьшения склонности к трещинам заключаются во введении в основной металл и сварочную проволоку отдельных химических элементов, которые, изменяя эффективный интервал кристаллизации и пластичность металла в твердо-жидком состоянии, оказывают влияние не только на величину горячеломкости металла при сварке, но и позволяют за счет смещения неравновесного солидуса по отношению к равновесному перенести трещину из опасной зоны (зоны сплавления) в наплавленный металл. [c.339]

Горячеломкость сплавов является функцией эффективного интервала кристаллизации и пластичности внутри этого интервала. На рис. 22 линия начала линейной усадки на диаграмме состояния системы Мд—Л1 построена по данным И. И. Новикова, полученным методом закалки образцов из, твердожидкого состояния. С учетом положения неравновесного соли-дуса при литье под давлением и линии начала линейной усадки, построена кривая изменения эффективного интервала кристаллизации в зависимости от содержания алюминия. Максимум горячеломкости, как видно из сопоставления кривых, смещен относительно максимального эффективного интервала кристаллизации вправо, что объясняется особенностями двухфазной структуры. [c.44]

Известно [59], что измельчение зерна является одним из способов устранения брака по горячим трещинам в слитках и фасонных отливках. Это объясняется тем, что уменьшение размеров зерна и особенно переход от столбчатой структуры к равноосной в литом сплаве сужает температурный интервал хрупкости и повышает относительное удлинение в нем. Снижается также температура начала линейной усадки и уменьшается усадка в эффективном интервале кристаллизации. [c.47]

Как следует из сказанного, эффективность воздействия определяется прочностью кристаллов, поверхностным натяжением кристалл—жидкость, шириной температурного интервала кристаллизации, коэффициентом распределения примеси, наличием в расплаве нерастворимых примесей, а также скоростью кристаллизации и температурным градиентом в жидкости у фронта кристаллизации. Нет оснований считать, что имеются такие металлы или сплавы, которые вообще не обрабатываются упругими колебаниями. По-видимому, даже объекты, слабо поддающиеся обработке, при достаточной величине подводимой мощности все же могут быть эффективно обработаны. Вопрос, очевидно, сводится к энергетической эффективности процесса обработки. [c.462]

Макро- и микроструктуры бинарных сплавов системы алюминий—медь под действием ультразвука измельчались и однородность слитков повысилась. По мере увеличения концентрации меди от 2 до 38% эффективность обработки сплава повышалась, что, возможно, связано с расширением температурного интервала кристаллизации. Изменение структуры сплавов повысило их прочность и пластичность предел прочности увеличился на 30—70%, удлинение на 30—60%. Ультразвуковое воздействие способствовало уменьшению степени внутризеренной и дендритной ликвации. Степень ликвации оценивалась измерением микротвердости контрольных и обработанных образцов. Микротвердость в контрольных образцах характеризуется значительным разбросом вблизи границ зерен и в середине образца, тогда как после обработки ультразвуком микротвердость в середине и у границ образца зерна примерно одинакова. [c.483]

При кристаллизации сплавы проходят твердо-жидкое состояние. Нижнюю часть температурного интервала кристаллизации, ограниченную сверху температурой, при которой возникает жесткий скелет из твердой фазы, а снизу — температурой соли-дуса, принято называть эффективным интервалом кристаллизации. [c.77]

Как отмечалось выше, эффективность питания в период затвердевания зависит главным образом от ширины зоны двухфазного состояния, т. е. от интервала затвердевания, температуры заливки и распределения температур в жидкой сердцевине отливки. Необходимый поток жидкого металла вблизи фронта кристаллизации для увеличения мелкокристаллической зоны отливки можно обеспечить, создав некоторый температурный перепад между низом и верхом, периферийной и осевой частями отливки. Эти положения подтверждаются практикой заливки форм с последующим поворотом на 10—90° при производстве ответственного фасонного стального литья. [c.81]

Как уже отмечалось, по своему действию ниобий напоминает кремний. Если концентрации обоих элементов относительно невелики, а эффективный интервал кристаллизации, наоборот, достигает максимальных значений, отрицательный эффект неизбежен — в аустенитном шве будут горячие трещины. Если же одновременно увеличивать содержание обоих элементов в аустенитном шве, то трещин не будет. Это объясняется уменьшением эффективного интервала кристаллизации, измельчением структуры шва и залечиванием трещин комплексной легкоплавкой ниобидно-си-лицидной эвтектикой. На этом принципе (совместного введения в шов ниобия и кремния) построены электроды для сварки ста- [c.210]

Предварительное исследование влияния различных эвтектикообразующих добавок на структуру и свойства высокопрочных сплавов А1—Zn—Mg- u, близких по составу к ВАЛ12 (6 % Zn, 2 % Mg, 1 % Си, остальное А1), показало, что наиболее перспективной из них является добавка никеля. Были построены разрезы фазовой диаграммы А1—Zn—Mg—Си—Ni с отношением концентраций Zn Mg Си = 6 2 1 в области до 6 % Ni и суммы Zn, Mg и Си до 18 %. Один из построенных политермических разрезов представлен на рис. 5.3. Видно, что введение никеля приводит к заметному снижению температуры ликвидуса исходного сплава А1—Zn-Mg- u вплоть до эвтектической точки при 4 % N1. В результате при практически неизменной температуре неравновесного солидуса сужается обш,ий и эффективный интервал кристаллизации и, следовательно, должны повышаться литейные свойства. [c.324]

Помимо прямых методов экспериментального определения сопротивления сплавов образованию горячих трещин, существуют косвенные оценка по диаграммам состояния, основанная на представлении об увеличении склонности сплавов к образованию горячих трещин с расширением эффективного интервала кристаллизации [30] по количеству ферритной фазы в аустенитных сталях в соответствии с диаграммами Шеффлера [4, с. 141] по эквиваленту углерода для сталей [35] или по другим условным показателям. [c.115]

Если отбросить возможное влияние внешнего поля деформаций в процессе остывания металла, то после достижен ия начала эффективного интервала кристаллизации будут происходить тепловые деформации, определяемые по величине значениями а/. Графически совмещение этих деформаций и деформационной способности металла в области высоких температур показано на фиг. 26. [c.61]

Горячие трещины образуются под действием напряжений усадки при кристаллизации последних порций жидкой фазы. Их появление обусловлено содержанием в свариваемом металле легирующих добавок и примесей, расширяющих эффективный интервал кристаллизации и снижающих температуру реального солвдуса. Склонность к образованию горячих трещин зависит от способов и режимов сварки, формы сварного шва, определяющих степень развития ликвации легкоплавких примесей, а также от жесткости свариваемых деталей. [c.461]

Для равновесных условий кристаллизации акад. А. А. Дочвар связывает вероятность образования горячих трещин с эффективным интервалом кристаллизации Гэф, определяемым как интервал температур, заключенный между температурой образования кристаллического каркаса внутри расплава и температурой соли-дуса. На рис. 12.44 изображен участок бинарной диаграммы состояния. По вертикальной оси отложены температура Г, линейная усадка сплава е и критическая скорость определяющая уровень технологической прочности сплава. [c.480]

Горячие трещины могут возникать в процессе кристаллизации паяемого шва (кристаллизационные трещины) и ниже температуры солидуса, когда макропластичность сплава в шве очень низкая и исчерпывается при его охлаждении в результате термического сокращения, приводящего к образованию растягивающих деформаций. Температурный интервал низкой макропластичности выше солидуса отвечает так называемому эффективному интервалу кристаллизации, когда в затвердевающем сплаве кристаллы твердой фазы образуют сплошной каркас, а жидкая фаза не образует сплошных прослоек (твердожидкое состояние). Образование трещины в паяном шве происходит в том случае, когда при развитии растягивающих деформаций в температурном интервале твердо-жидкого состояния сплава они превысят значение предельной деформации твердой фазы, а жидкая фаза за это время не сможет залечить образующиеся трещины. [c.116]

Сопротивляемость сплава образованию горячих трещин тем выше, чем меньше температурный интервал хрупкости и чем больше величина минималь-аой пластичности в этом интервале. Например, для сплавов эвтектического "типа (см фиг. 7) изменение показателя сопротивляемости образованию горячих трещин 1-кр, а также показателя запаса пластичности А в зависимости от коп-аен1рации имеет вид кривой с минимумом. Минимум Vy p соответствует составу -сплавов, который имеет наибольший эффективный температурный интервал кристаллизации (и хрупкости), а следовательно, и наибольшую величину ли-аейной усадки е. Как правило, концентрация второго элемента в этих сплавах Влизка к пределу его растворимости в твердом растворе прн температуре солидуса Такой характер изменения Vf v прямым образом связан со степенью раа-зития внутрикристаллической ликвации. [c.150]

Эффективный (реальный) интервал кристаллизации ограничен сверху температурой образования каркаса из сросшихся между собой первичных дендритов Т на рис. IV. 12), а снизу — температурой со-лидуса Тс [6, 47, 31]. Исходя из изложенных выше представлений такие горячие трещины называют кристаллизационными. [c.285]

Известно [И, 52], что трещиностойкость металла сварного шва в процессе его кристаллизации определяется величиной эффективного интервала затвердевания и температурного интервала хрупкости (ТИХ). Величина последнего зависит от концептрациопной микронеоднородности, которая снижает температуру кристаллизации системы [159]. Копцентрацион-пая микронеоднородность, в свою очередь, неразрывно связана с нерерасиределением примесей в процессе первичной кристаллизации металла, влияющим на формирование его структуры [29, 79]. Металлографический анализ причин снижения трещиностойкости металла шва в температурном интервале его кристаллизации сводится к рассмотрению взаимосвязи первичной кристаллизации и перераспределения примесей. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...