- •Введение
- •1. Атомно-кристаллическая структура металлов
- •1.1. Идеальные кристаллические решетки металлов
- •1.2. Кристаллизация металлов и строение металлического слитка
- •1.2.1. Первичная кристаллизация металла
- •1.2.2. Строение металлического слитка
- •1.3. Аллотропические превращения
- •1.3.1. Вторичная кристаллизация металлов
- •1.4. Фазы, образующиеся в металлических сплавах
- •2. Железо и его сплавы
- •2.1. Железо и его соединения с углеродом
- •2.2. Диаграмма состояния Fe–Fe3C. Стабильное равновесие
- •2.3. Чугуны
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы
проковки. Предпочтительнее мелкокристаллическая структура. Поэтому в слиток вводят стружку, опилки, а также трясут, используют ультразвук, модификаторы.
Рис. 1.19. ЭШП и ВДП |
Рис. 1.20. Ультразвуковое |
Рис. 1.21. |
|
перемешивание |
Транскристаллизация |
Для пластичных металлов (меди и ее сплавов), наоборот, желательно распространение столбчатой структуры на весь объем, так как здесь нет пор. Для специальных сталей применяют не литье в изложницу, а специальные методы плавки: электрошлаковый переплав (ЭШП) и вакуумно-дуговой переплав (ВДП). Там структура получается с параллельно горизонтальными слоями (рис. 1.19). Ультразвук, продувка инертным газом, модифицирование, вибрации дают равноосную, мелкокристаллическую структуру (рис. 1.20). Транскристаллизация (рис. 1.21), которая получается при перегреве расплава и быстром охлаждении слитка в изложнице, подходит для чистых металлов и не подходит для непластичных металлов и сварных швов.
1.3. Аллотропические превращения
1.3.1. Вторичная кристаллизация металлов
Некоторые металлы в зависимости от температуры могут существовать в различных кристаллических формах (модификациях). Способность метал-
ла существовать в различных модификациях называется аллотропией. В ре-
зультате этого превращения один тип решетки перестраивается в другую модификацию, устойчивую при более низкой температуре, обычно ее обозначают буквой α, при более высокой – β, затем γ и т. д.
Известны модификации: Feα ↔Feγ, Cα↔Coβ, Tiα↔Tiβ и др. Аллотропические превращения, как любые фазовые превращения, про-
исходят благодаря переходу в состояние с меньшим запасом свободной энер-
гии (рис. 1.22).
18