T-X-Y-Z диаграмма с двойным инконгруэнтным соединением: геометрическое строение, схемы кристаллизации, баланс масс

• Автор: Сумкина, Ольга Герасимовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 168 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Способы изображения четверной фазовой диаграммы

1.2. Закономерности трансформации фазовых диаграмм и классификации их геометрических элементов
1.3. Моделирование многокомпонентных фазовых диаграмм и согласование расчетных и экспериментальных данных

II. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

И. 1. Геометрическое строение четверной фазовой диаграммы с

двойным инконгруэнтным соединеним

II. 1.1. Трансформации геометрических элементов ФД

с увеличением размерности системы

II. 1.2. Анализ ФД по схемам всех возможных фазовых реакций
II. 1.3. Формирование фазовых областей четверной системы
П. 1.3.1. Гиперповерхности I, I, 1, ,
И. 1.3.2. Фазовые области , I, ШК, ,
II.2. Концентрационные поля фазовых реакций, термодинамически неустойчивые фрагменты фазовых областей и кристаллизационные схемы концентрационных полей
.2.1. Фазовые реакции
.2.2. Мозаичность концентрационных полей фазовой реакции
.2.3. Термодинамически неустойчивые фрагменты фазовых областей
.2.4. Трехмерные концентрационные поля
.2.4.1. Геометрическое разбиение
.2.4.2. Соответствие концентрационных полей схемам фазовых реак ций
.2.5. Двух, одно и нульмерные концентрационные ноля
И.2.5.1. Двухмерные концентрационные поля
.2.5.1.1. Концентрационные поля поверхностей ликвидуса
.2.5.1.2. Концентрационные поля на линейчатых поверхностях I
П.2.5.1.3. Концентрационные поля плоскости и плоскостей I
.2.5.2. Одно и нульмерные концентрационные поля
.2.6. Определение принадлежности состава концентрационному полю
.2.6.1. Подбор состава расплава по заданному трехмерному концентрационному полю
.2.6.2. Определение схемы кристаллизации для расплава заданного состава
1. КОНСТРУИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ СПЛАВА
III. I. Расчет баланса масс на всех этапах кристаллизации
IIIЛ. 1. Первичная кристаллизация
IIIЛ .2. Кристаллизация по эвтектической схеме
IIIЛ .2.1. Закономерности кристаллизации в компонентных системах
IIIЛ.2.2. Вторичная кристаллизация
IIIЛ.2.3. Третичная кристаллизация
IIIЛ.2.4. Ноивариантная эвтектическая кристаллизация
III. 1.3. Кристаллизация по перитектической схеме
IIIЛ .3.1. Диварнантная перитектическая реакция
1.1.3.2. Моновариантная перитектическая реакция
III. 1.3.3. Ноивариантная перитектическая реакция
III. 1.4. Постперитектическая кристаллизация
III. 1.4.1. Кристаллизация после дивариантной перитектической реакции
III. 1.4.2. Кристаллизация после моновариантной перитектической
реакции
III. 1.4.3. Кристаллизация после нонвариангной перитектической
реакции
1.2. Влияние на микроструктуру сплава приоритетного участия в перитектических реакциях кристаллов большей дисперсности
1.2.1. Участие третичных и вторичных кристаллов в нонвариантной перитектической реакции
1.2.1.1. Граница раздела гпДнШле
1.2.1.2. Граница раздела гпднтмтле
1.2.2. Участие вторичных кристаллов в моно и нонвариантных иеригектических реакциях
III.2.2.1. Граница раздела тлнтАсми II 1.2.1.2. Граница раздела ШлмШле
IV. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ЧЕТВЕРНЫХ ФАЗОВЫХ ДИАГРАММ
IV. 1. Алгоритмы визуализации линий и поверхностей IV.2. Построение изотермических разрезов IV.2.1. Изотермические разрезы двухфазных областей IV.2.2. Изотермические разрезы трех и четырехфазных областей
IV.2.3. Алгоритмы построения изотермических разрезов
IV.3. Построение полигермических разрезов
IV.3.1. Политермические разрезы фазовых областей
IV.3.2. Алгоритмы построения полигермических разрезов
IV.4. Исследование линейчатых границ гетерогенных областей на изои политермических разрезах
IV.5. Технология 3визуализации x диаграмм
IV.5.1. Технология
IV.5.2. Технология x
IV.5.2.1. Построение концентрационного тетраэдра
IV.5.2.2. Построение разрезов по технологии x ЗАКЛЮЧЕНИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для аналогичных гиперповерхностей в многокомпонентных системах впервые было введено понятие гиперлинейчатые , с. Вид линейчатой поверхности типа геликоида припимаег также модель процесса кристаллизации в двухфазной области. Направляющими у таких поверхностей являются линии изменения составов сопряженных фаз. Фазовые диаграммы тройных и более сложных систем не могут и не должны строиться исключительно экспериментально. Классические методы термодинамического расчета двойных и тройных систем получили новое развитие для многокомпонентных систем благодаря успехам в создании мощных компьютеров и программ. Их практическое применение требует огромных вычислений. Развитие программного обеспечения , достигло современного уровня в . К и в металлических системах i , в том числе с фазами перитектического происхождения , создавая для этого микроструктурные карты, карты концентрационных полей и термодинамически неустойчивых фрагментов фазовых областей . Для частных случаев, не требующих сложного программного обеспечения, каким является , разрабатываются другие термодинамические методы расчета ФД например, для двойныхчетверных солевых систем с общим анионом или металлических систем эвтектического и перитектического типа , . В последние годы методика расчета стала настолько удобной, что все больше исследователей начинают пользоваться сю. Если это более или менее допустимо в двойных системах, то на фазовых диаграммах систем из большего, чем 2, числа компонентов, построенных на основе таких придуманных параметров, расхождения между расчетными и экспериментальными данными непомерно возрастают. Высказываются даже требования вносить больше физики в САЬРНАЕмодели цит. И даже М. Хиллерг, основатель и глава ТНЕЯМОСЛЬСгруппы, опасается, что это может скомпрометировать СДЕРНА и в будущем он может достичь такого уровня, что по этой причине к его научным результатам будут относиться с недоверием . Обработка экспериментальных результатов включает в себя различные способы преобразования графических и табличных данных в аналитический вид. Поскольку геометрические элементы фазовых диаграмм линии, поверхности, т. Часто для аналитического описания элементов диаграммы используются полиномы . Благодаря топологической аналогии диаграмм плавкости и растворимости см. Подчинение концентрационных координат Ъ условию нормировки
позволяет преобразовать полином в так называемый приведенный полипом , . Она широко применяется на практике 8. Ее простота очень привлекательна, однако неверное представление о геометрическом строении ФД может привести к грубым ошибкам. Например, в системе i четверная эвтектика определяется из пересечения четырех поверхностей первичной кристаллизации компонентов 9, 0. А так как присутствие перитектмческого соединения 3i существенно не влияет на поверхности ликвидуса, то чистые i, , , использовались как компоненты в этой системе. Модификация метода приведенных полиномов основана на нивелировании выравнивании свойств эвтектических составов в симплексах многокомпонентных систем с увеличением числа компонентов 3, 4. Не теряет популярности и до сих пор используется 5 метод оценки состава тройной эвтектики, в основе которого лежат строгие термодинамические соотношения, но практически после ряда приближений в качестве входных данных используются все те же параметры линейной модели ликвидуса . Разрабатываются расчетноэкспериментальные методы для исследования многокомпонентных систем различных топологических типов 9, в том числе использующие методы проективной геометрии. Например, проекционнотермографический метод ПТГМ по политермическим разрезам определяет направление возможного положения точек нонвариантного равновесия 0. Часто используется сочетание ПТГМ и расчетов с использованием приведенных полиномов . При исследовании системы 8пРЬСс1В с целью определения состава четверной эвтектики сплав Вуда Н. Марравано и Г. Скрович 1 изучали более 0 сплавов различной концентрации. Позже Н. С.Курнаков и А. Киршон обнаружили инконгруэитлос соединение РЬзВ , с. В 2.