|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Гомогенная кристаллизация
Следует учитывать, что суммарное изменение термодинамического потенциала DGS при фазовых превращениях состоит как минимум из двух слагаемых: выигрыш (снижение) потенциала за счет образования в каком-то объеме более устойчивой фазы DGV и проигрыш (возрастание) потенциала за счет образования границ раздела между старой и новой фазами. DGS
DGS=-DGV+DGS (4.5) Границы раздела - это всегда участки с повышенным значением термодинамического потенциала за счет возникающего между фазами поверхностного натяжения. Наименьшую энергию на поддержание системы в равновесии имеет тело равноосной формы, т.е. шара. Если поперечный размер возникающего равноосного кристалла - r, то термодинамический энергетический выигрыш (снижение DGV) пропорционален r3, а проигрыш (повышение DGS) - r2 (рис 4.2). (4.6) (4.7) Определим критический размер частицы r, а для этого продифференцируем DGS по r и приравняем к 0. ; Þ Следовательно суммарная кривая имеет максимум при r= rкр. Таким образом зарождающиеся кристаллы с r< rкр энергетически невыгодны и самопроизвольно растворяются, а существование кристаллических участков с r> rкр является термодинамически выгодным и они самопроизвольно растут. Следует учесть, что коэффициент поверхностного натяжения s слабо зависит от температуры, а DG заметно растет при повышении переохлаждения DТ. Отсюда следует, что rкр тем меньше, чем больше переохлаждение. Так, например, для железа при DТ = 10° rкр = 100нм, а при DТ = 100°, rкр = 10нм. Зарождение кристаллов, т.е. участков по строению подобных кристаллическому (кластеров), в расплаве – процесс статистический, поэтому, чем меньше rкр, тем больше вероятность зарождения кристаллов с r>rкр, а значит в единице объема количество зародившихся кристаллов оказывается большим, а их окончательный размер – меньшим. Таким образом, меняя величину переохлаждения, т.е. скорость охлаждения при кристаллизации, можно оказывать влияние на структуру, а значит и на свойства отливок.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.) |