Діаграми стану подвійних сплавів і характер зміни властивостей у залежності від складу сплавів, страница 3

Кількість співіснуючих при кожній з температур фаз а і Ж визначається відповідними відрізками ізотерм. Причому відрізки, що знаходяться ліворуч від вертикалі 1, визначають кількість фази а. Довжини відрізків, що знаходяться праворуч, пропорційні кількості фази Ж.

У випадку рівноважної кристалізації, що відбуває при досить малій швидкості охолодження сплаву, до кінця кристалізації (ізотерма 4) склад остаточно сформувався фази a4 повинний відповідати вихідному складові сплаву B1 (у даному випадку сплаву 1). Це обумовлено безупинно відбувається дифузією між обома фазами.

У випадку прискореного охолодження сплаву при кристалізації дифузійні процеси не встигають завершитися. У зв'язку з цим центральна частина кожного зерна виявляється збагаченої більш тугоплавким компонентом (у даному випадку В), а периферійна — легкоплавким компонентом (А). Це явище називається дендритною ліквацією, що знижує прочностные й інші властивості сплавів. Її запобігання можливе за рахунок повільного охолодження сплаву, що забезпечує його рівноважну кристалізацію.

У випадку виникнення дендритної ліквації вона може бути усунута шляхом тривалого, так називаного дифузійного, отжига сплаву. Происходящие при цьому дифузійні процеси вирівнюють хімічний

склад у зернах.

У сплавів — твердих розчинів — міцність і інші властивості в залежності від складу змінюються по криволінійному законі (див. мал. 3.3, б). Щоб зрозуміти характер зміни міцності сплавів у залежності від складу, необхідно усвідомити наступне.

Під час пластичної деформації металевого матеріалу зовнішня сила повинна перебороти опір пересуванню дислокацій, обумовлений значенням сили Пайерлса-Набарро. Ця сила залежить від інтенсивності межатомного взаємодії в кристалічних ґратах сплаву.

Атоми розчинного компонента утворять у ґратах твердого розчину більш міцний металевий зв'язок з атомами компонента-розчинника, чим у ґратах обох чистих компонентів. Через цього опір пластичної деформації твердого розчину зі збільшенням змісту розчиненого в ньому іншого компонента повинне зростати по якомусь криволінійному законі. Характер ходу кривій з максимумом на мал. 3.3, б стане зрозумілим, якщо виходити з того, що в сплавах ліворуч від максимуму ґратами, що піддаються зміцненню, є ґрати компонента А, а праворуч — ґрати компонента В. Склад, що відповідає максимумові, є критичним, оскільки ролі компонентів як розчинників і розчинних

міняються на протилежні.

Мотт і Набарро установили залежність між границею текучості сплаву — твердого розчину ст„ його складом, модулем зрушення G і розмірами атомів компонентів: ст,. = 0€'с, де з — атомна концентрація розчиненого

компонента; е = ——°- — параметр, що залежить від атомних радіусів компонентів (м і го — радіуси атомів розчинного компонента і розчинника).

У випадку рівноважної кристалізації, що відбуває при досить малій швидкості охолодження сплаву, до кінця кристалізації (ізотерма 4) склад остаточно сформувався фази a4 повинний відповідати вихідному складові сплаву B1 (у даному випадку сплаву 1). Це обумовлено безупинно відбувається дифузією між обома фазами.

У випадку прискореного охолодження сплаву при кристалізації дифузійні процеси не встигають завершитися. У зв'язку з цим центральна частина кожного зерна виявляється збагаченої більш тугоплавким компонентом (у даному випадку В), а периферійна — легкоплавким компонентом (А). Це явище називається дендритною ліквацією, що знижує прочностные й інші властивості сплавів. Її запобігання можливе за рахунок повільного охолодження сплаву, що забезпечує його рівноважну кристалізацію.

У випадку виникнення дендритної ліквації вона може бути усунута шляхом тривалого, так називаного дифузійного, отжига сплаву. Происходящие при цьому дифузійні процеси вирівнюють хімічний склад у зернах.