Микронеоднородность бинарных металлических расплавов с эвтектикой и с расслоением в жидком состоянии

• Автор: Аксенова, Ольга Петровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Строение металлических расплавов.

1.2. Строение сплавов бинарных эвтектических систем

1.2.1. Особенности взаимодействия фаз эвтектики в твердом состоянии

1.2.2. Экспериментальное обнаружение микронеоднородности расплавов эвтектических систем

1.2.3. Термодинамическая устойчивость металлических расплавов

1.3. Системы с расслоением в жидком состоянии

1.4. Обоснование постановки задачи.

2. МОДЕЛЬ МОНОДИСПЕРСНОЙ ЭМУЛЬСИИ
2.1. Расчет размерных характеристик модельной эмульсии.
2.2. Термодинамический анализ модельной эмульсии в расплаве эвтектического состава.
2.3. Учет влияния температуры на параметры модели монодисперсной эмульсии.
2.4. Термодинамический анализ до и заэвтектических бинарных расплавов с использованием модели монодисперсной эмульсии.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ОБОЛОЧЕК ПО В ЭВТЕКТИЧЕСКИХ РАСПЛАВАХ
3.1. Определение атомной структуры ПО с использованием дифракционных данных
3.2. Ориентационные соотношения фаз в твердых металлических эвтектиках
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭНТАЛЬПИИ СПЛАВОВ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПРИ ПЛАВЛЕНИИ И НАГРЕВАНИИ В ОБЛАСТИ ЖИДКОГО СОСТОЯНИЯ
4.1. Методика исследования энтальпии.
4.1.1. Конструкция калориметра.
4.1.2. Конструкция печи
4.1.3. Электрическая схема калориметра.
4.1.4. Методика проведения эксперимента.
4.2. Изменение энтальпии сплавов БпРЬ при нагревании в твердом и эеддком
состояниях
4.3. Изменение энтальпии доэвтектического сплава А1Б1 при нагревании в твердом и
жидком состояниях
ВыводыИЗ
5. БИНАРНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С РАССЛОЕНИЕМ В ЖИДКОМ СОСТОЯНИИ
5.1. Методика разделения вкладов двух несмешивающихся жидкостей в структурный
фактор бинарного расплава.
5.1.1. Система I
5.1.2. Система
5.2. Программа Автоматизированный расчет модельной функции радиального
распределения атомов АРМ ФРРА
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
Список сокращений
ДС дисперсионная среда
ДЧ дисперсная частица
по переходная оболочка
РСУ решетки совпадающих узлов
СФ структурный фактор
ФРРА функция радиального распределения атомов
Впо толщина переходной оболочки
Кдч радиус дисперсной частицы.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В такой системе были обнаружены группировки, более плотно упакованные псевдоядра и менее плотно, содержащие локальные разрежения различной формы. Таким образом, даже в такой простейшей плотноупакованной системе имеется своеобразная микронеоднородность, принципиально отличающая атомное строение жидкости и кристалла. Обширный экспериментальный материал о строении расплавов металлических систем получен и проанализирован в работах . Э.А. Пастухова 8. На основе анализа работ, посвященных изучению строения жидких металлов, общепризнанным можно считать представление об их микронеоднородности, по крайней мере, вблизи температуры плавления. Известно, что качество готовых изделий прежде всего зависит от однородности структуры и свойств металла. Все современные способы получения металлов и сплавов так или иначе направлены на снижение степени микронеоднородности. Структурная и химическая микронеоднородность жидких и твердых металлов и сплавов взаимосвязаны и определяют неоднородность физических свойств готовых изделий 9, т. Если формирование группировок атомов в расплавах связано с термодинамическими параметрами системы, природой расплава и не зависит от предыстории образца, то политермы охлаждения должны повторить равновесные политермы нагрева сплавов 4. В.И. Никитин и другие исследователи , , указывая на сохранение в жидком состоянии структурных элементов шихты, используют термин гены металлургической наследственности, которые могут затем наследоваться слитком или отливкой. Получило экспериментальные подтверждения предположение о возможности влияния на эти элементы путем температурного или иного энергетического воздействия на расплав, вплоть до полного их разрушения 4, ,. Б.А. Баум с сотрудниками на основе анализа данных вискозиметрического исследования жидких сплавов, в частности кобальта с бором, утверждают, что расплав после фазового перехода кристалл жидкость не является равновесным. В его структуре сохраняются атомные группировки и прочие ассоциаты, унаследовавшие ближний порядок фазовых составляющих компонентов шихты . И.В. Гаврилин считает кластеры носителями наследственной информации в течение всего периода существования жидкого состояния и утверждает, что кластеры непрерывно существуют в жидких сплавах от момента расплавления до момента кристаллизации, являются вполне устойчивыми образованиями, не имеющими ничего общего с флуктуациями . В результате многочисленных экспериментов установлено, что при небольших перегревах над ликвидусом в металлической жидкости имеет место длительное существование включений иного химического состава и агрегатного состояния. Эти включения предположительно имеют наследственную природу, т. Таким образом, влияние структурной наследственности, характерной для эвтектических систем, на строение и свойства расплава признается многими авторами. Однако характер этого влияния в настоящее время изучен недостаточно. Строение расплавов систем эвтектического типа можно считать наиболее изученным. Это связано с относительно низкими температурами ликвидуса, что позволяет исследовать структуру и свойства систем в достаточно широких температурных интервалах. Двойные эвтектические системы являются основой большого числа многокомпонентных композиций, применяемых для изготовления конструкционных материалов. Также эти системы часто используются в качестве модельных, позволяющих прогнозировать характеристики более сложных и высокотемпературных систем. Термин эвтектический был введен Ф. Гтри для обозначения самого легкоплавкого сплава данной системы. Характеризуя эвтектики в металлических сплавах, Ф. Гтри отмечал, что кажущаяся однородной эвтектическая масса представляет собой тесную механическую смесь фаз. Такого же мнения придерживались и другие авторы , . Однако это представление не объясняло таких явлений, как снижение точки плавления эвтектики по сравнению с температурами плавления образующих е фаз снижение прочности эвтектических сплавов при повышении температуры, несмотря на более высокие е значения в сравнении с твердыми растворами при низких температурах неравномерное распределение составов металлических эвтектик по концентрации и др.