Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Практикум: Навч.посібник
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 53 54 55 56 57 58 59... 212 213 214
|
|
|
|
матеріали крихкі. Дисперсна структура при інших рівних умовах має кращі механічні й технологічні властивості порівняно з грубодисперсною. Тому в практиці ливарного виробництва для переважаючої більшості виливків прагнуть забезпечити дрібнозернисту структуру, що здійснюється переважно через зміну швидкості охолодження під час кристалізації, температури розплаву та шляхом модифікування. Вплив швидкості охолодження під час кристалЬації, Збільшення швидкості охолодження, а, отже, і ступеня переохолодження ЛТ, збільшує Afy, що зумовлює зменшення критичного радіуса зародків /?^р (2.8.6). Це приводить до збільшення швидкості утворення зародків Kj (рис. 2.8.7). Аналогічно зростає й швидкість росту кристалів У^. Проте, при досягненні значного переохолодження зменшується рухливість атомів (гальмується дифузія), що зумовлює відповідне зменшення Kj і Кр аж до 0. Через те криві залежності цих параметрів від AT переходять через максимум. Збільшення ступеня переохолодження в інтервалі перед максимумом, наприклад від АТ^ до ATj (рис. 2.8.7), сприяє подрібненню структури після кристалізації, оскільки Kj зростає інтенсивніше за Кр. Існує емпірична залежність, що наближено пов'язує об'єм К зерна з цими параметрами: з ґш7 \~ (2.8.7) Рис.2.8.7. Схема залежності швидкості зародкоутворення Кз, швидкості росту Кр та величини кристалітів від ступеня переохолодження А Т Значне переохолодження, яке "заморожує" дифузію атомів, блокує утворення зародків кристалізації (Kj^O). У цьому разі розплав твердне з утворенням аморфної структури, якій властиве близьке упорядкування в просторовому розташуванні атомів. Для металів та їх сплавів таке переохолодження забезпечує лише надшвидке охолодження зі швидкістю, не меншою за 10^ °С/с, яку можна технічно реалізувати тільки для надтонких стрічок, дроту тощо. Унікальні властивості аморфних металів, зокрема фізичні, зумовлюють їх широке застосування в мікроелектроніці. Модифікування це технологічний процес, який полягає у введенні в розплавлений метал перед кристалізацією спеціальних домішок модифікаторів 108 ДЛЯ одержання дрібнозернистої структури виливків. Існує два типи модифікаторів: тугоплавкі та поверхнево-активні. Тугоплавкі модифікатори утворюють з хімічними елементами розплаву тугоплавкі нерозчинні в ньому тверді часточки, які сприяють гетерогенному зародкоутворенню, виконуючи роль підкладок. Так збільшується швидкість утворення центрів кристалізації, що спричиняє подрібнення структури відлитого сплаву. Ефективність дії тугоплавких модифікаторів залежить від структурної та розмірної відповідності кристалічної будови матричної фази і утворюваних ними фаз-підкладок. Що більша ця відповідність, то менша поверхнева енергія міжфазної границі підкладка-матриця (умова гетерогенного зародкоутворення) і більший термодинамічний стимул до утворення зародків на цих підкладках. Ефективними тугоплавкими модифікаторами для сталей є Титан, Ванадій, Ніобій, які утворюють тугоплавкі карбіди ТіС, VC, NbC; для алюмінієвих сплавів Титан, Цирконій, які утворюють з Алюмінієм сполуки АІзТі, Al3Zr; для магнієвих сплавів з алюмінієм крейда, магнезит, що містять Карбон (АІ4С3). Поверхнево-активні модифікатори осаджуються у вигляді тонкого шару на поверхні зародків та кристалів, що ростуть у розплаві, зменшуючи при цьому поверхневу енергію границі розділу розплав-тверда фаза. Це зумовлює зменшення лінійної швидкості росту кристалів Кр та збільшення швидкості утворення центрів кристалізації К3, оскільки зменшується критичний радіус зародка /?^,р (2.8.6). Така подвійна дія поверхнево-активних модифікаторів ефективно зменшує розміри зерен закристалізованої структури. Так, наприклад, впливає на подрібнення структури литих сталей Бор, алюмінієвих сплавів -Натрій, Калій. Вплив температури розплаву. Перегрівання розплаву перед кристалізацією, сприяючи розчиненню частини твердих часточок-підкладок, дезактивації поверхнево-активних модифікаторів, спричиняє огрубления структури, утвореної в результаті кристалізації. Натомість, підстуджування розплаву до температур, близьких до температури початку кристалізації, забезпечує кристалізацію з утворенням дрібнозернистої структури. 2.8J, Обладнання, матеріали та інструменти Біологічний мікроскоп, електрична плитка з пісочною банею, водні розчини солей [CUSO4, К2СГ2О7, NaCl, к2804-АІ2(804)з, NH4CI тощо] в окремих колбах зі скляними паличками, скляні пластинки та бавовняна тканина для їх протирання. 2.8.4. Послідовність виконання роботи Високі температури плавлення, великі швидкості кристалізації, непрозорість металів ускладнюють прямі спостереження за процесами кристалізації металевих сплавів в умовах лабораторної роботи. Значно легше створити умови для спостереження кристалізації солей з їх розчинів, яка 109
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 53 54 55 56 57 58 59... 212 213 214
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
