Гомогенная и гетерогенная кристаллизация.

Первичная кристаллизация является фазовым переходом материала из жидкого в твердое состояние. Термодинамически этот переход обусловлен повышением свободной внутренней энергии материала с понижением температуры, при котором энергия твердого состояния ниже определенной равновесной температуры То становится меньше энергии жидкого состояния. Для начала кристаллизации необходимо образование зародышей твердой фазы (или центров кристаллизации) и их устойчивый рост. Этот процесс получает развитие, если выделяющаяся объемная свободная энергия становится больше энергии, необходимой для образования поверхности зародыша, а общая свободная энергия системы получает устойчивую тенденцию к понижению. При этом избыток внутренней энергии выделяется в виде теплоты кристаллизации (QK).

В чистых металлах при идеализированных условиях затвердевания имеет место гомогенная кристаллизация, для которой требуется существенное переохлаждение ниже То до фактической Тпл для достижения необходимой разницы объемных свободных энергий жидкого и твердого состояний. В технических металлах и реальных условиях сварки имеет место гетерогенная кристаллизация при относительно небольшом переохлаждении. При этом готовыми центрами кристаллизации служат в основном оплавленные зерна основного металла, а также твердые частицы в реальном жидком расплаве.

Кристаллизация при сварке имеет направленный характер, обусловленный отводом теплоты в основной металл вследствие наличия градиента температур при локальном действии сварочных источников теплоты. В результате в сварном шве, как правило, образуются столбчатые кристаллиты, растущие от поверхности оплавленного основного металла к центру шва. При этом основанием кристаллита в шве, как правило, служит оплавленное зерно основного металла, хотя возможны случаи, когда кристаллит растет от нескольких близко кристаллографически ориентированных зерен. В определенных условиях в центральной части шва возможно образование равноосных кристаллитов. Рост кристаллитов происходит прерывисто вследствие периодического образования у фронта кристаллизации (ФК) со стороны жидкой фазы зон термического переохлаждения (чистые металлы) или зон концентрационного переохлаждения (сплавы).






Навигация
Болты
Винты, шпильки, штифты, прокладки
Пружины
Заклепки
Шпонки
Гайки
Резьба
Валы
Муфты
Подшипники
Виды соединений
Передачи
Материал
Дополнительные материалы
Госты метизов
Сварка
Мы в соцсетях
podshipniki.moscow применяемость подшипников
Сортовой металлопрокат: str-steel.ru в Москве с доставкой.