Ca un exemplu de fază intermediară metastabilă, se poate menționa cementita în sistemul Fe-C, care se formează în oțeluri în condiții industriale pentru producerea de lingouri și articole. Pentru a izola o oțel carbon cu fază stabilă în grafit, trebuie prevăzute condiții speciale pentru a obține un echilibru termodinamic stabil.
Pentru formarea de cementita necesare ușoare subrăcire, cu toate acestea în conformitate cu ratele normale de răcire sunt însoțite de o ușoară subrăcire (≤ 20 ° C), faza metastabilă mai cinetic selecție avantajoasă mai puțin îmbogățit cu carbon - cementita.
Format la înaltă cristalizare viteză metastabil fază intermediară separată în două grupe: faze metastability limitate la un anumit interval de temperatură și de concentrare și de fază, metastabil în întreaga regiune temperatură kontsentratsionnjy (nouă fază metastabilă).
Formarea fazelor metastabile ale primului grup este observată în sistemele cu compuși incongruenți. În Fig. 4.7 prezintă schema de formare a fazelor intermediare cu metastabilitate limitată.
Pe baza poziției continuității modificării proprietăților fazelor individuale, în care trece prin punctul fazei de echilibru curbele de echilibru metastabil considerând atât extinderea continuă a liniilor corespunzătoare de echilibru stabil. Astfel, dacă cristalizarea în echilibru a aliajului C0 eliberează un stabil # 946; -faza, apoi sub supracooling sub temperatura T1, metastabila in aceasta regiune de concentrare a temperaturii # 947; -faza și la un grad mai înalt de supracolire, corespunzătoare temperaturii T2, este metastabil în această regiune # 948; - faza. Trebuie remarcat faptul că suprimarea cristalizării unui stabilizator Fazele, de exemplu în aliajul C0 ', pot să apară și ca urmare a prezenței în topitură a cristalelor primare - faza eliberată în intervalul de temperatură T0'-T1 '.
Fazele metastabile în regiunea limitată de temperatură-concentrație sunt, de asemenea, compuși incongruenți obținuți direct din călirea topiturii (Figura 4.8). Compusul AmVn poate fi obținut la compoziția de cristalizare din aliaj de mare viteză AmVn corespunzătoare în următoarele condiții: subrăcire a topiturii (# 916; T) sub o temperatură T1 (criteriul termodinamică); rata de nucleare a cristalelor compusului AmBn este mai mare decât cea stabilă # 946; - faza (criteriul cinetic); viteza de răcire în intervalul de temperatură T1-T2 este suficientă pentru a preveni descompunerea fazei metastabile a AmBn la stabilitate la aceste temperaturi L + # 946; (criteriu termic).
Ca un exemplu, să considerăm un sistem cu Ni-Al topește incongruent la 1395 ° C (temperatura de reacție peritectic) Ni3Al compus intermetalic (fig. 4.9). La rate relativ scăzute de răcire ≤ 10 V3 K / s, cristalizarea unui aliaj cu compoziția C0 începe cu precipitarea cristalelor # 946; „- faza (№A1) a cărei creștere este însoțită de o formă de dendrite de îmbogățire a segregării secțiuni mezhosnyh aluminiu dendritice.
La o viteză de răcire de ≥ 10V4 K / s, precipitarea cristalului primar # 946; „- faza este suprimată, și se cristalizează din compusul topitură incongruent Ni3Al (# 945;“ - faza) este însoțită de o tranziție de la o structură omogenă la o structură dendritică de cristale în Ni3Al aliaj lingou de Al - 73% atomic. Ni, turnarea topitura rezultată într-o pană de răcire (fig. 4.10). În funcție de secțiunea conică a lingoului, viteza de răcire a variat de la 10 (într-o secțiune transversală grosime) la 10v4 K / s (în secțiune subțire).
Fazele a doua grupă - noi faze metastabile, cum ar fi nichel și cobalt carburilor So3S au fost obținute la sistemul de înaltă aliaje de solidificare nichel-carbon (Ni - 17% atomic C.), cobalt - carbon (Co - 14% atomic C.). Subrăcire necesare pentru formarea carburii din nichel sistem Ni-C, mai mare decât cea de carbură de cobalt în sistemul Co-C:
120 ° C, ceea ce indică o stabilitate mai mare a carburii de cobalt. Formarea carburii de Fe3C are loc la o supracolezire mult mai scăzută, ceea ce este în concordanță cu o mai mare stabilitate a cementitei.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: