Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Билет№6
|
|
Кристаллизация.условия прохождения процесса кристаллизации.
Классификация легированных сталей по структуре, составу, назначению.
Маркировка титана и его сплавов.
Кристаллизация
Кристаллизация — процесс образования кристаллов из паров, растворов, расплавов, из вещества в другом кристаллическом или аморфном состоянии. Первичной кристаллизацией называется образование кристаллов в металлах (и сплавах) при переходе из жидкого состояния в твердое, а также из одного кристаллич. состояния в другое (рекристаллизация, или вторичная кристаллизация); фазовый переход первого рода. Процессы кристаллизации зависят от температуры и протекают во времени, поэтому кривые охлаждения строятся в координатах температура-время
Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости или пересыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов — центров кристаллизации.
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ
| Энергетическое | условие | Образование | зародыша | Рост зародыша новой | |||||||||||||||||||
| – | система | приходит к | новой фазы. | Зародыш | фазы. | ||||||||||||||||||
| термодинамически | бо- | образуется | в | объемах | Рост кристалла | про- | |||||||||||||||||
| лее устойчивому | со- | жидкой фазы с ближ- | исходит | путем | пере- | ||||||||||||||||||
| стоянию | с | меньшей | ним порядком в распо- | хода атомов из жид- | |||||||||||||||||||
| энергией Гиббса (сво- | ложении атомов. Обра- | кости к зародышу но- | |||||||||||||||||||||
| бодной энергией). | зование зародыша при- | вой фазы. | |||||||||||||||||||||
| водит | к | снижению | Кристалл | растет | по- | ||||||||||||||||||
| энергии | Гиббса (α | - | слойно. | образуется | |||||||||||||||||||
| размер зародыша). | Сначала | ||||||||||||||||||||||
| двухмерный зародыш) | |||||||||||||||||||||||
| одноатомной | толщи- | ||||||||||||||||||||||
| ны размером r≥ rкр (1), | |||||||||||||||||||||||
| который | растет | за | |||||||||||||||||||||
| счет | поступления | ||||||||||||||||||||||
| атомов из жидкости | |||||||||||||||||||||||
| Уменьшение | энергии | ||||||||||||||||||||||
| Только | зародыши раз- | (2). | |||||||||||||||||||||
| Гиббса возможно только | |||||||||||||||||||||||
| при | переохлаждении | мером акр и больше | |||||||||||||||||||||
| ниже То | 0 – | температуры | способны к росту, т.к. | ||||||||||||||||||||
| фазового | равновесия, | снижают энергию Гиб- | |||||||||||||||||||||
| когда Gтв = Gж. Степень | бса. акр – критический | ||||||||||||||||||||||
| переохлаждения ∆ | Т. | минимальный | размер | ||||||||||||||||||||
| ∆ | Т = Т0 – Т1, Т1 – темпе- | зародыша, | способного | ||||||||||||||||||||
| ратура, | при | которой | к росту. акр (критиче- | Рост двухмерного за- | |||||||||||||||||||
| идет процесс кристалли- | ский зародыш) зависит | родыша. | |||||||||||||||||||||
| зации. | от∆ Т: ∆ | Т2> ∆ Т1 (T1< T2), | |||||||||||||||||||||
| ∆ | G – изменение энергии. | акр2 < акр1. | |||||||||||||||||||||
| ∆ | ∆ Gобщ =-∆ Gv n +σ S n→ ∆ | Gобщ =-∆ | Gобъем+ ∆ Gпов. | ||||||||||||||||||||
| Gv – изменение энергии Гиббса на единицу объема; | |||||||||||||||||||||||
| σ - межфазная энергия единицы поверхности; | |||||||||||||||||||||||
| S – поверхность раздела ж-тв кристалл; | |||||||||||||||||||||||
| n – число зародышей; | |||||||||||||||||||||||
| ∆ | Gкр = 1/3σ | S – энергия образования критического зародыша; | |||||||||||||||||||||
| rкр - 4σ /∆ | Gv – размер критического зародыша. |