Оглавление:
Отжиг 1-го рода. Неравновесная кристаллизация
- 1-й вид отжига. Неравновесная кристаллизация Этот тип термической обработки возможен для всех металлов и сплавов. Его реализация не обусловлена фазовым превращением в твердом состоянии. Нагрев при отжиге 1-го класса повышает подвижность атомов, частично или полностью устраняет химическую неоднородность, снижает внутренние напряжения. Основное значение при проведении такого отжига заключается в том, что поскольку эти параметры определяют скорость процесса устранения отклонений от равновесия, то скорости нагрева и охлаждения для 1 вида отжига при данной температуре имеют второстепенное весовое значение.
Отжиг 1 типа имеют следующие виды: диффузионный отжиг (гомогенизация) применяется для устранения химической неоднородности, возникающей при кристаллизации (дендритном разжижении) сплава. Выравнивание химического состава происходит за счет диффузионного процесса, скорость которого зависит от температуры. Рекристаллизационный отжиг используется после холодной пластической деформации (обработка холодным давлением)
для удаления упрочнения и получения равновесного состояния сплава. Людмила Фирмаль
В результате перекристаллизации в деформированном металле образуется новое зерно, снимаются напряжения и восстанавливается пластичность металла. Отжиг для снятия напряжений, возникающих при ковке, сварке и литье, то есть изменение формы, размеров и даже разрушение изделия, может вызвать искривление. Неравновесная кристаллизация. Поскольку процесс диффузии протекает медленно, в реальных условиях охлаждения состав внутри каждого кристалла и разных кристаллов не успевает выровняться и является неравномерным. Если в процессе охлаждения возможен коллапс твердого раствора, то на диаграмме состояния показано начало этого процесса с наиболее медленным охлаждением.
С увеличением скорости охлаждения начальная температура выделения избыточной фазы уменьшается, количество выделяемой фазы уменьшается, и при более высоких скоростях охлаждения твердый раствор без выделения полностью испаряется до комнатной температуры. Регулируя скорость охлаждения, можно достичь различных степеней ослабления вплоть до полного торможения. Такой пересыщенный раствор нестабилен. Если тепловая подвижность атомов переохлажденного раствора недостаточна, то состояние пересыщения может сохраняться бесконечно.
- В противном случае со временем происходит постепенное разрушение пересыщенного раствора с выделением избыточной фазы. Этот процесс ускоряется при повышении температуры. Вторичные фазы, образующиеся при высокой температуре при медленном охлаждении твердого раствора или высоком вторичном нагреве затвердевшего (пересыщенного) твердого раствора, не только имеют большие размеры, но и слои атомов, принадлежащих старой фазе, ориентированные на исходную фазу, контактируют со слоями атомов, принадлежащих решетке новой фазы. В случае разделения при низких температурах новая фаза в ориентирована в определенном направлении относительно исходной, и пограничный слой атома принадлежит в равной степени обеим решеткам.
Сочленение такой кристаллической решетки называется когерентным. Чем больше разность в структуре (в плоскости сопряжения) сопряженной решетки, тем большее напряжение, возникающее на границе раздела при когерентном соединении, сохраняется на границе раздела. Если температура сплава повышается, то это связано с увеличением термической подвижности атомов, а наличие напряжения на границах фазово-когерентной связи нарушается (когда когерентность
этих процессов будет завершена, структура и фазовый состав будут такими же, как и в случае медленного охлаждения). Людмила Фирмаль
Процесс фиксации неустойчивого состояния быстрым охлаждением называется закалкой, которая постепенно приближается к последующему равновесному состоянию (при нагревании или длительной выдержке). Сплав-это вещество, состоящее из двух или более элементов периодической системы. Они получены путем спекания или плавления. Компонент представляет собой вещество, которое образует сплав. Фаза-это пространственно замкнутая отдельная часть системы со своей кристаллической решеткой и свойствами. Однородные вещества имеют одну фазу, неоднородные-несколько фаз. Структура-это структура металла, которая позволяет различать отдельные фазы, их форму, размер и относительное положение. Это свойство, которое влияет на структуру. Равновесное состояние-когда в сплаве образуются все фазы, присущие этой системе. Это состояние обеспечивается медленным охлаждением, можно различить размер и форму фазы. Неравновесное состояние-процесс образования и разделения фаз не заканчивается и образуется при быстром охлаждении.
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
