Технологія конструкційних матеріалів
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... 24 25 26 27 28 29 30... 187 188 189
|
|
|
|
талічній решітці, атоми 2, зміщені в простір між вузлами, і атоми З домішок. Лінійні дефекти мають малий розмір тільки в двох вимірах. Основний вид цих дефектів це дислокації. На рис. II. 1, б подано так звану крайову дислокацію 4, яка становить край "зайвої" кристалографічної півплощи-ни. При іншому характері зміщення атомів може утворитися складніша дислокація гвинтова. Дислокації утворюються в процесі твердіння і особливо при деформації металу. Поверхневі дефекти характеризуються малим розміром тільки в одному напрямі. Звичайно вони утворюються на границях зерен, на вільних поверхнях тощо. Дефекти кристалічної будови, зокрема дислокації, відіграють велику роль у пластичній деформації, зумовлюючи значні зміни у властивостях металів. Точкові дефекти виявляються більше в процесах, пов'язаних із переміщенням (дифузією) атомів. 2. Кристалізація металів 1. Кристалізацією називається процес переходу металу з рідкого стану в твердий, коли в металі формується кристалічна решітка. При цьому метал переходить у термодинамічно стійкіший стан із меншим запасом вільної енергії С При температурі плавлення Гпл вільна енергія металу в твердому Єтв і рідкому С/р станах однакова. Якщо ця температура нижча, то менший запас вільної енергії має твердий метал, тому він стійкіший від рідкого, а при температурі, вищій за Гпл, навпаки. Отже, процес кристалізації може розвинутися тільки тоді, коли є різниця вільних енергій А7 = = С/р Єтв 0, тобто у разі переохолодження металу нижче від рівноважної температури Гпл. Різниця між температурою Гпл і Гкр, при якій відбувається кристалізація, називається ступенем переохолодження АГ. Із збільшенням ступеня переохолодження різниця вільних енергій Д(/, тобто рушійна сила кристалізації, підвищується. Ступінь переохолодження металів зростає із збільшенням швидкості їх охолодження. У цьому разі кристалізація відбувається при температурі, значно нижчій за рівноважну Г^. Кристалізація металів починається з формування центрів (зародків) кристалізації. Саме з них ростуть потім первинні, або головні, осі наступних кристалів. Слідом за головними і перпендикулярно до них ростуть осі вищих порядків (рис. II.2, а). Такі первинні кристали, які нагадують зовнішнім виглядом дерево, називаються дендритами (від грецького -5єу5роу дерево). Подальший ріст дендритів і формування повнотілих кристалів відбувається за рахунок рідкого металу, що заповнює міжосьо-вий об'єм. Зростаючи, кристали ніби просуваються назустріч один одному, у певний момент стикаються між собою, перешкоджаючи росту кожного, внаслідок чого набувають випадкової зовнішньої форми (рис. II.2, б). Такі кристали називаються зернами. Рис. II.2. Дендрит (а) і схема формування зерен при твердінні металу (б) Розміри і кількість зерен на кінець кристалізації залежать від швидкостей зародження і росту кристалів. Під швидкістю зародження розуміють кількість кристалів, які сформувалися в одиниці об'єму за одиницю часу, а під швидкістю росту швидкість збільшення лінійних розмірів кристала, що зростає. Швидкості зародження і росту кристалів залежать від ступеня переохолодження рідкого металу АГ (швидкості охолодження). При невеликому ступені АТ{ (рис. II.3) зароджується мало кристалів, проте ростуть вони з великою швидкістю і на кінець твердіння досягають великих розмірів. Із збільшенням ступеня переохолодження до АГ2 і АГ3 кількість кристалів, що зароджуються за одиницю часу, зростає більше, ніж швидкість їх росту, тому розмір зерна в затверділому металі зменшується. 2. Будова металевого зливка. Розглянута схема кристалізації дає змогу пояснити структурну неоднорідність металевого зливка. Загалом його структуру можна поділити на три зони (рис. ІІ.4). Рис. И.З. Залежність швидкості зародження (II) і росту (І) кристалів від ступеня переохолодження
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 24 25 26 27 28 29 30... 187 188 189
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
