Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Другие типы диаграмм состояния металлов

30.01.2019


Кроме вышеуказанных двух типовых диаграмм, возможны другие диаграммы, представляющие собой различные сочетания отдельных участков, указанных диаграмм или же сочетания целых диаграмм.

На рис. 39 показан случай, когда компонент В растворяется до определенной концентрации в компоненте А, образуя твердый раствор а, а затем образуется эвтектика из а + В. На рис. 40 показан случай, когда каждый компонент друг в друге растворяется до определенных пределов, образуя твердые растворы а и в, а эвтектика состоит из а + р. Возможны также варианты, когда оба компонента при определенной концентрации образуют между собой химические соединения (AmBn). В этом случае могут также получиться различные сочетания. Химические соединения, как правило, более хрупки и тверды по сравнению с чистыми металлами.

Основываясь на вышеприведенных положениях, по изменению форм диаграмм состояний можно представить в каждом отдельном случае характер изменения технологических и физико-механических свойств этих сплавов.

В твердом сплаве имеет место диффузия, появление зародышей и их рост, коагуляция, сфероидизация, перестройка кристаллических решеток, рекристаллизация и др. Некоторые превращения в процессе затвердевания протекают при определенных температурах, с заметным тепловым эффектом; при нанесении этих точек на диаграммы равновесия получаются также характерные линии равновесия, подобные в ряде случаев линиям равновесия при первичной кристаллизации. Подобные превращения, протекающие в твердых сплавах, называются вторичной кристаллизацией.

Вторичная кристаллизация имеет большое практическое значение и служит основой для ряда процессов термической обработки, старения и т. д., значительно изменяющих и улучшающих свойства сплавов.

Большинство процессов вторичной кристаллизации связано с диффузией. Диффузия в твердых сплавах возможна по ряду причин. В частности, в растворах замещения она протекает благодаря наличию незаполненных узлов (вакансий) в решетках. Перемещаться могут как атомы растворителя, так и атомы растворенного вещества. При образовании растворов внедрения перемещение растворенных атомов происходит через междоузлия решеток.

Диффузия протекает тем быстрее, чем больше разность концентраций и выше температура.

Под коагуляцией понимают рост крупных кристаллов за счет мелких; под сфероидизацией — превращение вытянутых кристаллов в округленные. Оба процесса протекают вследствие стремления системы к уменьшению свободной энергии. В данном случае это достигается потому, что отношения суммы поверхностей зерен к их объемам становятся меньше. Коагуляция и сфероидизация протекают тем легче, чем выше температура.

На рис. 41 представлена диаграмма состояния сплава, в котором растворимость второго компонента в твердом растворе уменьшается. На этой диаграмме (в отличие от диаграммы рис. 39) появляется линия EQ, характеризующая выделение избыточных кристаллов компонента В, которые называются вторичными (B2), в отличие от первичных кристаллов (Si), которые выделяются по линии CD.

Для примера рассмотрим ход образования вторичных кристаллов при охлаждении твердых растворов а с концентрацией К.

При температуре t1 структура однофазна, при достижении линии EQ раствор становится насыщенным и по мере дальнейшего охлаждения из него выделяется избыточная фаза B2, последняя может выделяться по границам кристаллов а и принимать вид сетки. Здесь также сначала происходит образование зародышей и затем их рост Однако место появления зародышей и их рост заранее определено 'поверхностями первичных зерен.

Иногда расположение вторичной фазы в виде сетки нежелательно, тогда или предупреждают ее образование, или устраняют. Устраняют сетку по-разному, например, сфероидизирующим отжигом.

Кристаллизация по диаграмме (рис. 41) дает возможность значительно изменять свойства сплава путем закалки и отпуска или путем старения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: