Реферат Курсовая Конспект
Формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации - раздел Связь, Материаловедение устанавливает взаимосвязь между составом, структурой свойством материалов - Где Точка Пересечения Графиков Есть Равнове...
|
- где точка пересечения графиков есть равновесная температура.
Для каких-то данных условий процесс кристаллизации будет происходить при какой-то температуре Тк, вследствие того, что мы будем иметь выигрыш в свободной энергии.
Разность между равновесной температурой и реальной температурой кристаллизации называется степенью переохлаждения
Процесс перехода металла из жидкого в кристаллическое состояние можно описать с помощью кривых охлаждения в координатах «температура»/«время». Величина степени переохлаждения зависит от скорости охлаждения.
При охлаждении с большей скоростью кривая будет более «крутой».
Процесс кристаллизации состоит из двух элементарных процессов:
1) Образование «зародышей» (центров кристаллизации)
2) Рост кристаллов из образовавшихся центров кристаллизации
Механизм самопроизвольного образования центров кристаллизации. В жидком металле имеет место ближний порядок, т.е. упорядоченное расположение атомов, распространяющиеся на небольшое расстояние. Вследствие тепловой подвижности атомов ближний порядок неустойчив. При температурах, близких к температуре кристаллизации, происходит образование участков, в которых атомы расположены так же, как в кристаллах. Данные группировки называются фазовыми флуктуациями. При определённых условиях фазовые флуктуации могут стать центрами кристаллизации. Для этого фазовая флуктуация должна иметь размер больше критического.
V = объём фаз. дол.
f = разность свободных энергий жидкого и твёрдого состояния
S = суммарная величина поверхности раздела
Сигма – поверхностное натяжение
Минимальный размер зародыша (Rk) – способного к росту при данных температурных условиях называется критическим размером зародыша, а сам зародыш – критическим или равновесным. Минимальный размер зародыша зависит от степени переохлаждения. Т.к. разность или выигрыш в свободной энергии при увеличении степени переохлаждения возрастает, то критический размер зародыша – уменьшается.
С увеличением степени переохлаждения размер критического зародыша уменьшается, что приводит к резкому увеличению числа центров кристаллизации. Все зародыши, размером меньше критического в результате теплового движения атомов растворяются в жидкой фазе.
С целью получения мелкозернистой структуры в расплавы вводят вещества, называемые модификаторы. Бывают модификаторы первого и второго рода:
1) Модификаторы первого рода - труднорастворимые вещества, играющие роль готовых центров кристаллизации
2) Модификаторы второго рода - поверхностно активные вещества (ПАВ), которые адсорбируются на поверхности и в центрах кристаллизации и препятствуют его растворению в жидком металле
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Лохтин Ю Н Материаловедение изд Москва Машиностроение... Гуляев А П Металловедение изд Москва Металлургиздат... Материаловедение под ред Арзомасова изд Москва Машиностроение...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Формирование структуры металлов и сплавов при кристаллизации
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов