2. Энергетические условия процесса кристаллизации (график изменения свободной энергии в зависимости от температуры)

Энергетические условия процесса кристаллизации (график изменения свободной энергии в зависимости от температуры)

Энергетические условия процесса кристаллизации. С изменением внешних условий свободная энергия G изменяется по сложному закону различно для жидкого и кристаллического состояний. Выше температуры Ts вещество должно находиться в жидком состоянии, а ниже Ts - в твердом. При температуре равной Ts жидкая и твердая фаза обладают одинаковой энергией, металл в обоих состояниях находится в равновесии, поэтому две фазы могут существовать одновременно бесконечно долго. Температура Ts (Тпл)- равновесная или теоретическая температура кристаллизации. Для начала процесса кристаллизации необходимо, чтобы процесс был термодинамически выгоден системе и сопровождался уменьшением свободной энергии системы. Это возможно при охлаждении жидкости ниже температуры Ts Температура, при которой практически начинается кристаллизация называется фактической температурой кристаллизации (Тк). Охлаждение жидкости ниже равновесной температуры кристаллизации называется переохлаждением, которое характеризуется степенью переохлаждения ΔТ = Тпл - Тк.Степень переохлаждения зависит от природы металла, от степени его загрязненности (чем чище металл, тем больше степень переохлаждения), от скорости охлаждения (чем выше скорость охлаждения, тем больше степень переохлаждени).

Кристаллизация - это процесс образования участков кристаллической решетки в жидкой фазе и рост кристаллов из образовавшихся центров.

Кристаллизация протекает в условиях, когда система переходит к термодинамически более устойчивому состоянию с минимумом свободной энергии.

3. Расшифровать

У11А -инструм.,углер.,качест.,1%С.

45ХН-констр.,улуч.,0,45%С,до 1% Cr ,Ni .

Р18-инструм..быстрореж.,менее 1%С.

4.Назначте режим термической обработки резьбовых калибров из стали у10. Опишите сущность происходящих превращений, микроструктуру и свойства после термической обработки.

У10 - Сталь инструментальная углеродистая, заэвтектоидная. Угл=1,0%

Резьбовые калибры являются инструментом, поэтому в качестве ТО нужно провести неполную закалку+низкий отпуск

П+Ц2----нагрев выше Ас1 на 50-80гр=790гр----А+Ц2-----охлажд в воде-----Мз+Ц2----низкий отпуск(160-250гр)----Мотп+Ц2

Билет11

1.Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла (схемы микроструктур)

Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла (схемы микроструктур)

Пластическая деформация вызывает заметное изменение структуры. При первом этапе пластической деформации появляются линии сдвигов в отдельных зернах (рис 10а), в дальнейшем происходит дробление блоков мозаики, поворот зерен и изменение их формы – зерна вытягиваются вдоль приложения сил при растяжении и перпендикулярно при сжатии (рис 10б). При больших деформациях возникает волокнистая структура, называемая текстурой, с определенной кристаллографической ориентацией зерен(рис 10 б, в).

Итак, пластическая деформация, каким бы способом она не производилась, вызывая искажение кристаллической решетки, дробление блоков мозаичной структуры, изменяя форму зерен, образуя текстуру и повышая плотность дефектов, приводит к изменению всех свойств металлов и сплавов.