Изучение кристаллизационных процессов тройных сплавов с целью оценки их склонности к неравновесной кристаллизации

• Автор: Баженов, Вячеслав Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЧАСТЬ 1 НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СПЛАВОВ ТРЁХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
Г лава 1.1 Аналитический обзор литературы
1.1.1 Способы описания границ фазовых областей в тройных диаграммах состояния
1.1.2 Способы определения положения конод в двухфазных областях
1.1.3 Расчёт процессов кристаллизации сплавов в тройных диаграммах состояния
1.1.4 Частично неравновесная кристаллизация тройных сплавов твёрдых растворов
1.1.5 Внутрикристаллитная ликвация в тройных сплавах
1.1.6 Механизм изменения состава фаз при кристаллизации в двойных системах с ретроградным солидусом
1.1.7 Заключение по литературному обзору части
Глава 1.2 Определение положения конод в двухфазных областях
трехкомпонентных систем
Глава 1.3 Особенности кристаллизации тройных сплавов твёрдых
растворов
Глава 1.4 Частично неравновесная кристаллизация сплавов
трёхкомпонентных систем
Глава 1.5 Особенности кристаллизации двойной эвтектики в
трехкомпонентной системе
Глава 1.6 Внутрикристаллитная ликвация в сплавах твёрдых
растворах трёхкомпонентных систем
Глава 1.7 Механизм изменения состава фаз при кристаллизации в двойных системах с ретроградным солидусом

ВЫВОДЫ ПО ЧАСТИ
ЧАСТЬ 2 ИЗУЧЕНИЕ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Си-№-Мп
Глава 2.1 Аналитический обзор литературы
2.1.1 Диаграмма состояния системы Си-№-Мп
2.1.2 Область применения сплавов системы Си-№-Мп
2.1.3 Выплавка сплавов Си-М-Мп
2.1.4 Заключение по литературному обзору части
Глава 2.2 Расчёты процессов кристаллизации сплавов и
теоретический анализ системы Си-ЬП-Мп
2.2.1 Кристаллизация сплавов при разных вариантах диаграммы состояния модельной системы Си-№-Мп
2.2.2 Проверка соответствия правилу фаз рассмотренных вариантов диаграммы Си-№-Мп
2.2.3 Анализ возможных вариантов политермических сечений по линии, соединяющей минимумы в двойных системах Си-Мп и №-Мп
2.2.4 Дендритная и внутрикристаллитная ликвация в сплавах системы Си-ЕП-Мп
Глава 2.3 Методика экспериментальных исследований
2.3.1 Выплавка сплавов Си-Мп-№
2.3.2 Методика атомно-эмиссионного химического анализа
2.3.3 Методика дифференциально-термического анализа
2.3.4 Методика микрорентгеноспектрального анализа
Глава 2.4 Проведение экспериментов и анализ результатов
2.4.1 Результаты дифференциально-термического анализа
2.4.2 Анализ микроструктур сплавов
2.4.3 Результаты микрорентгеноспектрального анализа
ВЫВОДЫ ПО ЧАСТИ
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ
ЛИТЕРАТУРЫ
РАБОТЫ АВТОРА В КОТОРЫХ ИЗЛОЖЕНЫ ОСНОВНЫЕ
ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Вывод уравнений перехода от угловых координат
к прямоугольным и обратно
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Особенности кристаллизации сплавов твёрдых
растворов
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Частично неравновесная кристаллизация сплавов
твёрдых растворов
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Акт проведения опытно-промышленной проверки
технологии плавки высокомарганцевых сплавов системы Си-№-Мп
ПРИЛОЖЕНИЕ Д - Технологическая инструкция. Приготовление высокомарганцевых сплавов (>40%Мп) системы Си-№-Мп

Глава 1.4 Частично неравновесная кристаллизация сплавов трёхкомпонентных систем
В предыдущей главе был рассмотрен расчет равновесной кристаллизации сплавов твердых растворов в трехкомпонентных системах. Было показано, что кристаллизация тройных сплавов как и кристаллизация двойных осуществляется посредством двух параллельно идущих процессов, названных «распадом» и «взаимодействием». «Распад» происходит за счет восходящей диффузии в жидкости. «Взаимодействие» представляет собой диффузионный процесс, происходящий между ранее появившейся твердой фазой и имеющейся жидкостью. Нарушения равновесного хода кристаллизации в первую очередь обусловлены неполной реализацией процесса взаимодействия, так как величина коэффициента диффузии в твердой фазе примерно на три порядка меньше, чем в жидкости. При полном отсутствии взаимодействия имеет место полностью неравновесная кристаллизация по модели Петрова-Шейля, в которой коэффициент диффузии в твердой фазе принимается равным нулю, а в жидкой фазе этот коэффициент принят бесконечно большим как при равновесной кристаллизации. Реальный процесс кристаллизации происходит при частичном нарушении взаимодействия. Это нарушение тем больше, чем выше скорость понижения температуры (охлаждения). Такой процесс можно назвать частично неравновесным.
Был произведён расчёт процесса частично неравновесной кристаллизации тройных сплавов с неограниченной растворимостью компонентов А, В, С в жидкой и твердой фазах. Определение массовых долей фаз производили путем численных расчетов. Для поиска положения конод был применён «геометрический» метод, описанный в главе 1.2. Была использована ранее построенная модельная диаграмма состояния системы А-В-С, представленная на рис. 6. Температуры плавления компонентов А, В и С заданы равными соответственно 800, 1200 и 1000 °С.