Процесс кристаллизации сплавов

Процесс кристаллизации сплавов

• Способ кристаллизации сплава В жидком состоянии большинство металлов растворяются бесконечно друг с другом, образуя однофазный жидкий раствор. Только некоторые металлы, такие как железо, содержащее свинец, медь, содержащая свинец и т. д., почти полностью нерастворимы в жидком состоянии, разделены по плотности, образуя 2 смешанных жидких слоя.

Переход сплава из жидкого состояния в твердое происходит только при наличии некоторого переохлаждения в результате образования центра кристаллизации (ядра) и последующего его роста в виде дендритного ила или полногранных кристаллов. Поскольку фазы, образуемые сплавом, отличаются по составу от исходного жидкого раствора, стабильное нуклеирование требует не только гетерофазных вариаций, но и вариаций концентрации. Вариацией концентрации называют временное отклонение от среднего состава химического состава сплава в 

жидком растворе в небольшом количестве единичного. Людмила Фирмаль

Такие флуктуации возникают вследствие диффузионного движения атомов вещества в результате теплового движения в жидком растворе. Чем больше отклонение флуктуационного состава от среднего состава сплава, тем сложнее его сформировать. Однако, учитывая огромное количество атомов, входящих в состав жидкого раствора, ожидается, что этот объем металла имеет большое количество участков с составом, существенно отличающимся от среднего.

Ядро новой фазы может возникать только в минутном объеме исходной фазы, а ее состав соответствует составу и структуре новой кристаллической фазы в результате флуктуаций концентрации и расположения atoms.

• In в этом случае, если флуктуация концентрации соответствует минутному объему с размером больше критического, возникает растущее стабильное ядро.

\С увеличением степени гипотермии количество таких ядер увеличивается. Наличие в жидкой фазе вышеуказанного модифицированного состояния удовлетворяет взвешенным частицам, что способствует образованию большого количества ядер.

Скорость роста кристаллов в жидких растворах ниже, чем в чистых металлах. Людмила Фирмаль

Это объясняется тем, что рост кристаллов связан с диффузионным движением составляющих их атомов в жидком растворе.

Смотрите также:

Решения задач по материаловедению

Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые растворы	Гетерогенные структуры
Диаграмма состояния сплавов, образующих ограни­ченные твердые растворы	Диаграммы состояния