IV.Формирование структуры сплавов при кристаллизации.

1. Что такое эвтектика? Опишите процесс кристаллизации эвтектики.

ЭВТЕКТИКА жидкая фаза (расплав), находящаяся в равновесии с двумя или более твердыми фазами. Температура кристаллизации эвтектики называется эвтектической точкой. Продукт кристаллизации жидкой эвтектики - твердая эвтектика, высокодисперсная смесь нескольких твердых фаз того же состава, что и у жидкой эвтектики.

Эвтектикой называется механическая смесь кристаллов двух (или более) твердых веществ, одновременно закристаллизовавшихся из жидкого сплава при температуре ниже температуры плавления отдельных компонентов или любых других их смесей. Это определение относится к твердой эвтектике. Жидкой эвтектикой называется жидкий расплав (раствор), из которого возможна такая кристаллизация

Эвтектическая реакция протекает по схеме: Ж_с↔α+β, изотермически и при постоянном составе реагирующих фаз.

При охлаждении эвтектики при температуре ниже точки C состав β-фазы не изменится, а состав α-фазы, входящей в эвтектику, изменится по линии EP, В результате чего выделяется вторичные кристаллы β_II. При температуре 20-25⁰С состав эвтектики в сплаве будет иметь фазы: α+ β+ β_II. Однако β_II под микроскоп не удается наблюдать. Эвтектику (α+ β) принято считать одной структурой, из-за строгости определенного состава и количественных соотношений.

2.Чем отличаются механизм и кинетика полиморфного превращения в сплавах от чистых металлов?

Кристализация чистого железа протекает изотермически при 1539⁰С, а сплавов железа с углеродом – в интервале теператур.

3. Как получить пересыщенный твердый раствор в системе сплавов с ограниченной раство­римостью? Как называется такой технологический процесс?

За счет резкого охлаждения сплава, данный технологический процесс получил название закалки.

4. Чем отличается дендритная ликвация от ликвации по плотности? Как устранить эти виды ликвации?

Ликвация — неоднородность химического состава литейного сплава в различных частях отливки, возникающая при ее затвердевании, из-за различной растворимости отдельных компонентов сплава в его жидкой и твердой фазах.

Дендритная ликвация — это химическая неоднородность, проявляющаяся в пределах одного дендрита — кристалла древовидной (ветвистой) формы.

Зональная ликвация — химическая неоднородность в отдельных объемах отливки, т. е. различие химического состава в разных ее частях, возникающая в результате как избирательной кристаллизации, так и процессов перемещения ликвирующих элементов вместе с жидкой фазой из одной части отливки в другую при ее затвердевании. Так, более тяжелые примеси могут концентрироваться в нижней, а более легкие — в верхней частях отливки (ликвация по плотности – она же гравитационная ликвация; * это только один вид зональной ликвации, другой: осевая ликвация (прямая и обратная))

Ликвация приводит к неоднородности механических и других эксплуатационных свойств литых деталей, вызывает их преждевременный износ и разрушение. Дендритную ликвацию в большинстве случаев удается устранить термической обработкой отливок, при которой за счет диффузионных процессов происходит выравнивание химического состава в пределах каждого кристалла (дендрита). Однако устранить образовавшуюся в отливке зональную ликвацию практически невозможно, поэтому стремятся предупреждать ее образование, создавая технологичные конструкции отливок, с равномерной толщиной стенок и без массивных узлов, вводя в сплавы добавки, уменьшающие ликвацию, применяя ускоренное охлаждение отливок.

Применение космической технологии полностью устраняют гравитационную ликвацию.

Дата добавления: 2015-10-21