Efekty towarzyszące przejściu fazy ciekłej w stałą.
Przejście nieuporządkowanych skupisk atomów - typowych dla fazy ciekłej - w strukturę krystaliczną charakterystyczną dla stanu stałego metali.
Na czym polega równowaga fazowa ?
Równowaga fazowa - występuje, gdy stosunki ilościowe między fazami układu, tj. skład fazowy pozostają stałe.
Prawo Tammanna i jego interpretacja.
Szybkość krystalizacji i struktura zakrzepłego metalu zależą od szybkości, z jaką powstają zarodki fazy stałej i od szybkości ich rozrostu, a te z kolei od wielkości przechłodzenia 
poniżej temperatury równowagowego współistnienia obydwu faz T0.
Co to jest zarodkowanie homogeniczne i heterogeniczne ?
Zarodkowanie homogeniczne zachodzi w cieczy metalicznej całkowicie jednorodnej, a w jego wyniku powstaje zupełnie jednorodna faza stała. Zarodki w kształcie kul, utworzone w dowolnych miejscach w całej objętości cieczy z zespołów bliskiego uporządkowania. Zarodkowanie heterogeniczne polega na tworzeniu zarodka na obcym podłożu o stanie stałym. Funkcję podłoża spełniają ściany formy odlewniczej i cząstki wysokotopliwych zanieczyszczeń znajdujące się w stanie stałym w cieczy metalicznej.
Co to są dendryty i jak rosną ?
Jeżeli na granicy między fazowej powstanie jakakolwiek wypukłość wzrasta ona w kierunku zwiększającego się przechłodzenia cieczy. Warunki takie sprzyjają wzrostowi dendrytycznemu w kształcie charakterystycznych „choinek”. Ponieważ na powierzchniach dendrytów temperatura jest wyższa niż między nimi, płaskie powierzchnie graniczne są niestabilne, co decyduje o tworzeniu się bocznych gałęzi. Każde rozgałęzienie rośnie do chwili utraty stabilności jego granicy, co staje się początkiem wzrostu kolejnych rozgałęzień.
Krystalizacja i struktura wlewka stalowego.
Proces krystalizacji przebiegający w warunkach rzeczywistych staje się bardziej złożony wskutek wpływu różnych czynników ubocznych. Np. przy odlewaniu dużych wlewków stalowych do wlewnic kryształy rosną najszybciej w kierunku prostopadłym do jej ścianek (w kierunku najintensywniejszego doprowadzenia ciepła). W strukturze wlewka rozróżnić można 3 główne strefy: strefę kryształów zamrożonych, strefę kryształów słupkowych i strefę kryształów równoosiowych. Kryształy zamrożone powstają w skutek nagłego zetknięcia się ciekłego metalu ze ściankami wlewnicy, co powoduje raptowny spadek temperatury, znaczne przechłodzenie i powstanie dużej liczby zarodków (struktura drobnoziarnista)
Jakie zjawiska towarzyszą krystalizacji wlewka i jaki jest ich wpływ na własności ?
Zjawisko transkrystalizacji- polega na wzajemnym stykaniu się przeciwległych ścian kryształów słupkowych. Zjawisko segregacji - obserwowane różnice składu chemicznego na przekroju wlewka.
Wpływ warunków odlewania na strukturę wlewka stalowego
Po odlaniu ciekłej stali do wlewnic następuje nagłe ochłodzenie cienkiej strefy przyległe do ścianki wlewnicy i jej znaczne przechłodzenie. W wyniku tego powstaje duża liczba zarodków krystalizacji o strukturze drobnoziarnistej (Stefa kryształów zamrożonych), jej grubość zależy od temp ciekłego metali i grubości ścianek wlewnicy. Po skrzepnięciu warstwy k. zamrożonych zachodzi znacznie wolniej chłodzenie. Sprzyja to wzrostowi drugiej strefy. Ziarna w pierwszej strefie które są zorientowane kierunkiem najszybszego wzrostu równoległe do kierunku odprowadzania ciepła, będą rosły najszybciej i utworzy się strefa kryształów kolumnowych (słupkowych). Zorientowane swymi osiami prostopadle do ścianki wlewnicy. Trzecia strefa rozciąga się poza strefę kryształów kolumnowych i dochodzi do środka wlewka. Cechuje się krystalizacją dendrytów równoosiowych o przypadkowej orientacji.
Co to jest szkło metaliczne? Metody wytwarzania szkła metalicznego i jego zastosowanie
Szkło metaliczne - stop na osnowie metalu o strukturze amorficznej. Metoda I elektroosadzanie II wystrzeliwanie kropli cieczy na ochłodzoną płytę miedzianą III lanie strumienia ciekłego stopu na obracający się i chłodzony wodą walec. Zastosowanie w elektronice jako materiał magnetycznie miękki (głowice magnetofonowe, wizyjne, cyfrowe, cewki dławikowe), duża odporność na korozję, wysoka twardość (ostrza do golenia).
Co nazywamy fazą i składnikiem stopu? Co nazywamy układem ?
Układ - jest to zbiór faz. Faza- jest to jednorodna część układu pod względem chemicznym i krystalograficznym, oddzielona od pozostałych części granicą rozdziału faz (resztą między fazową). Składniki układu - tak nazywamy pierwiastek lub związek niezbędny do utworzenia wszystkich faz występujących w całym układzie, np. stop żelaza z węglem, gdzie żelazo i węgiel są składnikami, natomiast ciekły węgiel w żelazie tworzy roztwory stałe węgla Fe - α ferryt), Fe - γ (austenit) oraz Fe3C (cementyt), które są fazami.
Reguła faz Gibasa
Określa liczbę stopni swobodnych [S] układu, tzn. liczbę zewnętrznych czynników, które można zmieniać nie powodując zmiany liczby faz w układzie. S = n - f + 1 ;n - liczba składników; f - liczba faz; S = 0 - jest to układ niezmienny; S = 1 - jest to układ jednoimienny; S = 2 - jest to układ dwuzmienny, można zmienić dwa czynniki.
Zasady analizy cieplnej stopów
Polega ona na wyznaczeniu krzywych chłodzenia lub nagrzewania metali i określeniu temperatur, w których występuje zmiana charakteru krzywej spowodowana wydzielaniem ciepła w procesie krystalizacji lub jego pochłanianiem podczas topnienia.
Zasada wykonywania wykresów równowagi układu dwuskładnikowego.
Na osi rzędnych nanosi się temperaturę przemian, a na osi odciętych skład stopu w procentach masowych lub atomowych, rzadziej w ułamkach molowych. Do sporządzenia wykresu równowagi musimy określić temperatury przy których występuje zmiana stopni swobody. Stosujemy najczęściej metodą analizy cieplnej .Reguła dźwigni
Służy do określania procentowego udziału faz w stopie przy danej temperaturze w stanie równowagi. Można sformułować regułę dźwigni w następujący sposób: w celu określenia zawartości składników w fazach stopu pozostających w równowadze przeprowadza się przez punkt wskazujący skład stopu i jego temperaturę linię poziomą (konodę), aż do przecięcia się z najbliższymi liniami wykresu równowagi. Punkty przecięcia zrzutowane na oś składu określają składy faz pozostających w równowadze. Długości odcinków konody między składem stopu i odpowiednich faz pozostających w równowadze są odwrotnie proporcjonalne do ilości tych faz.
Narysuj i opisz układ podwójny z nieograniczoną rozpuszczalnością składników w stanie ciekłym i stałym. Oznacz linie: likwidus i solidus.
Likwidusem jest nazywana linia przedstawiająca na wykresie równowagi wartości temperatury, powyżej których stopy w całym zakresie temperatur są ciekłe. Solidusem nazywamy linie na wykresie równowagi oznaczającą wartości temperatury poniżej której stopy w całym zakresie stężeń występują w stanie stałym. Ilościowe udziały faz stałej i ciekłej w przedziale krzepnięcia między likwidusem a solidusem określa prawo dzwigni. W temp. T3 z cieczy wydzielają się pierwsze zarodki roztworu stałego α (alfa) o stężeniu C1 odpowiadający punktowi 1 w miarę dalszego obniżania temp. Skład krzepnącego stopu zmienia się wzdłóż solidusu od punktu 1 do a, cieczy zaś wzdłuż likwidusu od 2 do b.
Narysuj i opisz układ podwójny eutektyczny o całkowitej rozpuszczalności w stanie ciekłym i braku rozpuszczalności w stanie stałym
Narysuj krzywe chłodzenia stopu podeutektycznego, eutektycznego i nadeutektycznego
Narysuj i opisz układ podwójny o całkowitej rozpuszczalności w stanie ciekłym i ograniczonej rozpuszczalności w stanie stałym z eutektyką
Opisz układ równowagi z przemianą perytektyczną
Jak zmienia się struktura i własności stopów podwójnych, złożonych z:
a). mieszaniny czystych składników A i B
b). roztworu stałego, ciągłego
c). mieszaniny roztworów granicznych
Zestaw 3
- 3 -
Wyszukiwarka