С, зависит от кривизны поверхности раздела а и (3-фаз:
(1.22)
где Се, — концентрация атомов
компонента Б в
а-фазе в случае плоской границы раздела,
определяемая положением линии аб на рис. 1.37; V б —
атомный объем компонента Б;
г,.
— радиус кривизны границы.
Если радиус кривизны
гг уменьшается, линия аб смещается вправо,
если кривизна отрицательная — влево (на рис. 1.37 штриховыми линиями
отмечены изменяющиеся положения кривой аб). В а-твердом растворе концентрация компонента Б СГ2 вблизи
мелких кристаллов Р-фазы больше, чем его содержание СГ1 около
крупных кристаллов. В результате в а-фазе создаются диффузионные потоки
атомов компонента Б
(рис. 1.39, а), нарушающие равновесие у границ
раздела. Диффузия атомов компонента Б от мелких частиц
способствует выходу таких атомов из частиц р-фазы в а-фазу, что приводит к растворению частиц. Приток
атомов компонента Б
к крупным частицам вызывает их рост.
Укрупнение одних кристаллов
избыточной фазы за счет растворения других называется коалесценцией. Коалесценцию
используют для разупрочнения сплавов при подготовке их к пластической
деформации.
В случае выделения кристаллов
избыточной фазы в виде пластин структура сплава также нестабильна.
Уменьшение межфазной поверхности сплава происходит в результате
изменения пластинчатой формы частиц на равноосную. Этот процесс называют
сфероидиза-ц и е
й.
Кристаллы пластинчатой формы
имеют переменную кривизну поверхности, в них наряду с участками
плоской границы раздела есть участки границы с кривизной разного радиуса.
Концентрация компонента Б
в а-растворе вблизи пластины р-фазы согласно уравнению
Томпсона (1.21) будет неодинаковой: около плоской границы она меньше,
чем у краев пластины. В результате возникает диффузионный поток
атомов компонента Б
от краев пластины к ее середине, что вызывает
нарушение равновесия у границ раздела (рис. 1.39, б). У краев
пластины а-раствор будет не насыщен компонентом Б, и это
способствует растворению концов пластины. Вблизи плоской границы
раздела «-раствор будет пересыщен компонентом Б, что приведет к росту
средней части пластины.
Сфероидизация пластин Р-фазы возможна путем их деления. В месте встречи
границы зерна а-твердого раствора с плоской
поверхностью пластины Р-фазы существуют силы
поверхностного натяжения уа-а и Уа—а- Равновесие сил
будет достигнуто, если на пластине появится выступ, который приведет к
образованию участков р-фазы с отрицательной кривизной радиуса гв
(рис. 1.39, в). В месте соприкосновения с ними а-твердый раствор содержит меньше компонента Б, чем вблизи
плоской поверхности. Это вызовет диффузию атомов компонента Б от плоских участков
границы раздела к образовавшемуся выступу и нарушение равновесия у
границ раздела. Участки Р-кристалла с плоской
поверхностью растворяются, и в этом месте пластина становится
тонь-