На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Полиморфного превращения

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

В случае полиморфного превращения при переохлаждении высокотемпературной фазы чаще происходит бездиффузионное превращение высокотемпературной модификации в низкотемпературную. Без/т.иффузионное превращение осуществляется сдвиговым путем. В основе сдвигового механизма превращения лежит кооперативное и закономерное перемещение атомов, при котором они сохраняют своих соседей и смещаются один по отношению к другому на расстояния, меньшие межатомных. При этом изменения состава фаз не происходит. Превращение, протекающее при значительном переохлаждении, называют мартенсипшым, а образующуюся фазу — мартенситом. Во время превращения образующийся кристалл мартенсита когерентно связан с исходной фазой и его рост идет с большой скоростью (~1(Р м/с) даже при температурах, близких к абсолютному нулю. Как правило, мартенсит закономерно ориентирован относительно исходной высокотемпературной фазы. Кристаллы мартенсита имеют форму пластин (игл).[2, С.105]

Примером полиморфного превращения, обусловленного изменением температуры и давления, является изменение кристаллического строения углерода. В обычных условиях он находится в виде модификации графита, а при нагреве до 2000 °С и давлении порядка 10'° Па образуется модификация алмаза.[5, С.9]

В случае полиморфного превращения при переохлаждении высокотемпературной фазы до низких температур происходит бездиффузионное превращение высокотемпературной модификации (fi) в низкотемпературную (а). При этом изменение состава фаз не происходит. Превращение протекает сдвиговым путем, в основе которого лежит кооперативное и закономерное перемещение атомов, когда они сохраняют своих соседей и смещаются по отношению друг- к другу на расстояния, меньшие межатомных. Новая фаза когерентно связана с исходной фазой. При нарушении когерентности рост кристаллов прекращается, так как диффузионный переход из одной фазы в другую при низких температурах невозможен. Превращение развивается за счет образования новых кристаллов, когерентно связанных с исходной фазой. Рост кристаллов новой фазы протекает с большой скоростью (-—- 108 м/с).[18, С.48]

Наличие у бериллия полиморфного превращения, обнаруженного недавно (Вер имеет кубическую решетку, температура аз=^р-превращ'епия 1250°С), позволяет надеяться на возможность использования термической обработки (фазовой перекристаллизации) для улучшения свойств. Высокотемпературная |}-фаза пластична, но переохладить ее до комнатной температуры не удается ни легированием, ни быстрым охлаждением.[1, С.601]

Рассмотрим процесс полиморфного превращения сплава У. При температуре /3 (точка т^ р-твердый раствор в условиях равновесия становится неустойчивым, и в его кристаллах возникают зародыши а-твердого раствора 1, состав которого соответствует точке пг. Развитие превращения р -»- а возможно только при дальнейшем охлаждении сплава. Образующиеся кристаллы а-твердого раствора при понижении температуры изменяют свой состав по линии ab, а кристаллы р-твердого раствора — по линии ас. Так, при температуре /4 в равновесии находятся а-твердый раствор состава точки п2 и кристаллы р состава та.[2, С.112]

Для повышения температуры полиморфного превращения а-ти-тана вводят алюминий, кислород, азот и углерод; для понижения температуры полиморфного превращения /?-титана добавляют цирконий, ниобий, ванадий, молибден, марганец, железо, хром, кобальт и др.[4, С.298]

Железо имеет две температуры полиморфного превращения 911 °С и 1392 °С. Ниже 911 °С железо имеет кубическую объемноцентрированную ячейку (ОЦК) и модификацию a-Fe (Pea). При 911 °С решетка перестраивается в кубическую 1ранеценгрированнук(ГЦК) и модификацию y-Fe (Fey). При 1392 "С решетка вновь перестраивается в ОЦК и модификацию 5-Fe (Fes). При 768 "С (точка Кюри) на кривой охлаждения получается площадка, связанная не с перестройкой решетки, а с изменением магнитных свойств железа.[5, С.8]

Сплавы, лежащие правее точки с, не претерпевают полиморфного превращения и при всех температурах имеют структуру р-твердого раствора.[2, С.113]

При 768° С горизонтальная площадка не является следствием полиморфного превращения, поскольку кристаллическая решетка при этой температуре не перестраивается, но при 768° С происходит магнитное превращение железа. При температуре выше 768° С железо становится немагнитным; таким обрезом, для железа температура 768° С является точкой Кюри. Температуры, соответствующие превращениям з равновесных условиях, отвечают критическим точкам, обозначаемым Az, A3, А4.[6, С.51]

Легирующие элементы оказывают большое влияние на температуры полиморфного превращения. Такие элементы, как А1, О, N, повышают температуру полиморфного превращения (рис. 156, а, б) и расширяют сс-область; их называют сс-стабилизаторами. Некоторые элементы этой группы образуют с титаном химические соединения. Мо, V, Мп, Cr, Fe (рис. 156, в, г), понижают температуру полиморфного превращения и расширяют область существования р-фазы; их называют р1-стабилизаторами. При легировании титана Mn, Fe, Cr, Si и некоторыми другими элементами образуются химические соединения; в таких сплавах протекает эвтектоидное превращение р —>• -> а + Tij-M,, (рис. 156, г). Образование эвтектоида охрупчивает сплав. Эвтектоидное превращение протекает медленно и после обычных скоростей охлаждения, при комнатной температуре сохраняется не претерпевшая превращение (З-фаза.[2, С.314]

Термическую обработку, сопровождающуюся фазовыми превращениями без полиморфного превращения, рассмотрим на примере системы сплавов А1—Си (рис. 79, а), имея при этом в виду, что основные закономер-ности превращений остаются аналогичными для других многочисленных сплавов с подобной диаграммой состояния. При нагреве двухфазного сплава состава, соответствуют[6, С.107]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гуляев А.П. Металловедение, 1978, 648 с.
2. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, 360 с.
3. Лейкин А.Е. Материаловедение, 1971, 416 с.
4. Рахманкулов М.М. Технология литья жаропрочных сплавов, 2000, 464 с.
5. Худяков М.А. Материаловедение, 1999, 164 с.
6. Дубинин Г.Н. Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы (электроматериаловедение), 1973, 296 с.
7. Бобылев А.В. Механические и технологические свойства металлов - справочник, 1987, 208 с.
8. Бочвар М.А. Справочник по машиностроительным материалам т.2, 1959, 640 с.
9. Иванова В.С. Новые пути повышения прочности металлов, 1964, 120 с.
10. Чечулин Б.Б. Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов, 1987, 208 с.
11. Беккерт М.N. Справочник по металлографическому тралению, 1979, 340 с.
12. Еременко В.Н. Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела, 1975, 240 с.
13. Кудрявцев И.В. Материалы в машиностроении Выбор и применение Том 1, 1967, 304 с.
14. Кудрявцев И.В. Материалы в машиностроении Выбор и применение Том 2, 1968, 498 с.
15. ПогодинАлексеев Г.И. Справочник по машиностроительным материалам Том 2 Цветные металлы и их сплавы, 1959, 640 с.
16. Колбасников Н.Г. Теория обработки металлов давлением, , 311 с.
17. Чечулин Б.Б. Титановые сплавы в машиностроении, 1977, 249 с.
18. Лахтин Ю.М. Материаловедение Учебник для высших технических учебных заведений, 1990, 528 с.
19. Плющев В.Е. Справочник по редким металлам, 1965, 946 с.
20. Андреева А.В. Основы физикохимии и технологии композитов, 2001, 193 с.
21. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
22. Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем Т.2, 1997, 1024 с.
23. Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем Т.3, 2000, 448 с.
24. Плющев В.Е. Справочник по редким металлам, 1965, 945 с.
25. Юм-Розери В.N. Диаграммы равновесия металлических систем, 1956, 399 с.
26. Юм-Розери В.N. Диаграммы равновесия металлических систем, 1956, 400 с.
27. Ржевская С.В. Материаловедение Учебник, 2004, 422 с.
28. Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов, 2001, 640 с.
29. Баранов А.А. Фазовые превращения и термо-циклирование металлов, 1974, 232 с.
30. Бокштейн С.З. Строение и свойства металлических сплавов, 1971, 496 с.
31. Галдин Н.М. Цветное литье Справочник, 1989, 527 с.
32. Гуляев А.П. Металловедение, 1978, 648 с.
33. Дьяченко С.С. Образование аустенита в железоуглеродистых сплавах, 1982, 128 с.
34. Комаров О.С. Технология конструкционных материалов, 2005, 560 с.
35. Москвичев В.В. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов, 2002, 335 с.
36. Пейсахов А.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов, 2003, 407 с.
37. Солонина О.П. Жаропрочные титановые сплавы, 1976, 448 с.
38. Голбдштеин М.И. Специальные стали, 1985, 408 с.
39. Арзамасов Б.Н. Конструкционные материалы, 1990, 687 с.
40. Дьяченко С.С. Образование аустенита в железо углеродистых сталей, 1982, 128 с.
41. Качанов Н.Н. Прокаливаемость стали, 1978, 192 с.
42. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, 360 с.
43. Арзамасов Б.Н. Материаловедение, 2002, 657 с.
44. Лахтин Ю.М. Термическая обработка в машиностроении, 1980, 785 с.
45. Туманов А.Т. Конструкционные материалы Энциклопедия, 1965, 527 с.
46. Богодухов С.И. Курс материаловедения в вопросах и ответах, 2003, 256 с.
47. Гохфельд Д.А. Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении, 1996, 408 с.
48. Семенов Е.И. Ковка и штамповка Т.1, , 568 с.
49. Галдин Н.М. Цветное литье Справочник, 1989, 527 с.
50. Петрунин И.Е. Металловедение пайки, 1976, 264 с.
51. Григорович В.К. Дисперсионное упрочнение тугоплавких металлов, 1980, 305 с.
52. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов, 1984, 360 с.
53. Лозинский М.Г. Новые направления развития высокотемпературной металлографии, 1971, 169 с.
54. Федюкин В.К. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин, 1989, 257 с.

На главную