Кинетика процесса диффузионной гомогенизации в порошковых металлических системах

• Автор: Евтеев, Илья Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 203 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ
1.1. Кинетика и механизмы процесса спекания порошковых систем
1.2. Методы математического описания диффузионного массопереноса в порошковых системах с неограниченной растворимостью компонентов
1.3. Методы математического описания диффузионного массопереноса в порошковых системах с ограниченной растворимостью компонентов
1.4. Основные закономерности экспериментального исследования диффузионной гомогенизации в порошковых материалах
Глава 2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ В ПРОСТРАНСТВЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ
2.1. Методика конечно-разностного решения задачи Коши и ее погрешность
2.2. Методика определения и установление погрешности обратной интерполяции концентрационной кривой
2.3. Материалы и методики исследований
2.4. Методика получения и обработки данных рентгеноструктурного и
микрорентгеноспектрального анализа
Выводы по главе
Глава 3. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИФФУЗИОННОЙ ГОМОГЕНИЗАЦИИ В ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМАХ С
НЕОГРАНИЧЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ
3 .1. Математическая модель перераспределения компонентов в локальнонеоднородных порошковых системах с неограниченной растворимостью

3.2. Экспериментальное изучение эволюции функции плотности вероятности в системах с неограниченной растворимостью компонентов.
3.3. Кинетические закономерности процесса перераспределения
компонентов в системах с неограниченной растворимостью
Выводы по главе
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ ДИФФУЗИОННОЙ ГОМОГЕНИЗАЦИИ В ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМАХ С ОГРАНИЧЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ
4.1. Математическое описание процесса перераспределения элементов в порошковых системах с ограниченной растворимостью компонентов
4.2. Экспериментальное изучение эволюции функции плотности вероятности в системах с ограниченной растворимостью компонентов
4.3. Кинетические закономерности процесса перераспределения
компонентов в системах с ограниченной растворимостью
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Развитие новых областей техники предъявляет высокие требования к конструкционным материалам и делает необходимой разработку мер для избежания нежелательных изменений в изделиях с течением времени, а также под действием повышенных и пониженных температур, напряжений, облучений и др. Это требует углубленного изучения механизмов и основных закономерностей влияния перечисленных факторов на структуру и свойства материалов. Качество изделий, получаемых как литьем, так и методами порошковой металлургии, зависят от однородности структуры, которая достигается различными способами, в том числе и в процессе диффузионной гомогенизации.
Большое значение в решении проблемы определения рациональных температурно-временных режимов процесса диффузионной гомогенизации играет разработка методов его математического описания, поэтому выбор математических моделей, адекватно описывающих этот процесс, является актуальной научной задачей.
Основой процесса выравнивания составов и образования промежуточных фаз при получении сплавов и композиционных материалов в бинарных или многокомпонентных системах является диффузионный массоперенос. Диффузией в многокомпонентных системах занимались научные школы Анциферова В.Н., Гегузина Я.Е., Гурова К.П., Криштала М.А., Мокрова А.П., [1,2]

Таким образом, эти условия аналогичны условиям задачи о нагревании пластины от нулевой температуры с поддержанием одной стороны пластины при постоянной температуре и с излучением со второй ее стороны в среду, имеющую нулевую температуру. Используя соответствующее решение, получили формулу
Следует отметить, что результаты, полученные в работах [48-50,53,54], с экспериментальными данными не сопоставлены.
Таким образом, рассмотренные теоретические модели не достаточно полно описывают процессы, протекающие в системах с ограниченной растворимостью компонентов. В них не приняты во внимание многие параметры, влияющие на кинетику сплавообразования, в частности концентрационную зависимость коэффициента диффузии. В целом, представленные в литературе подходы и модели требуют существенных изменений и дополнений.
1.4. Основные закономерности экспериментального исследования диффузионной гомогенизации в порошковых материалах
В настоящее время весьма полно, экспериментально и теоретически, изучен процесс спекания двухкомпонентных систем с неограниченной растворимостью в твердом состоянии. Вопросы же спекания весьма многочисленного и практически важного класса двойных сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии изучены далеко не достаточно.
Двойные сплавы с ограниченной растворимостью в твердом состоянии представлены диаграммами состояния с эвтектикой, перитектикой и различ-
(1.3.13)
где |3„ - положительные корни уравнения
р(д,-Я)с£Р(Д;-Я) + £-^ = 0.

(1.3.14)