filebar
Методические пособия по сварочным работам

Понимание процессов, протекающих в околошовных зонах

Понимание процессов, протекающих в околошовных зонахДля понимания процессов, протекающих в околошовных зонах, при сварке сплавов, упрочняемых термообработкой, большое значение имеет кинетика распада раствора и растворения упрочнителя.

nn

В стареющих сплавах наблюдается выделение двух крайних типов: сплошное или однофазное выделение, происходящее равномерно по объему металла, и дискретное или двухфазное, начинающееся у границ и распространяющееся внутрь зерна [72] (рис. 103). Характер распада в значительной степени зависит от величины упругих искажений решетки, возникающих вокруг выделившейся частицы. Величина искажений, в свою очередь, зависит от соотношения количества атомов растворителя и растворенного вещества в выпадающей фазе и соотношения размеров атомов растворенного вещества и растворителя. В связи с тем, что атомный радиус меди всего на 10% меньше атомного радиуса алюминия [72] и концентрация меди в соединении CuAl2 не превышает одной трети, упругая энергия, концентрирующаяся вокруг частиц фазы ?, невелика. Поэтому работа против сил упругости может быть получена за счет свободной энергии переохлажденного твердого раствора.

n n

По мнению С. Т. Конобеевского, «упругое выделение» возможно при переохлаждении порядка 100° С. Если упругая энергия, концентрирующаяся вокруг частиц второй фазы, велика, то возможен лишь неупругий распад твердого раствора на границах зерен или дефектов, где упругие напряжения намного ниже, чем внутри зерна.

n n

Однако, как показал С. Т. Конобеевский, независимо от типа распада возникают диффузионные потоки растворенного элемента, обусловленные напряжениями, возникшими в участках образования второй фазы, направленные к растущей частице и определяющие ее рост. В обоих случаях распада диффузионные потоки, вызванные наличием неоднородного напряженного состояния, в 5— 10 раз больше потоков, вызванных градиентом концентраций [72].

n n

Даже в случае однофазного распада, характерного, по-видимому, для раствора меди в алюминии, возникновение устойчивых зародышей новой фазы энергетически более вероятно в первую очередь на границах зерен.

n n

При образовании единицы объема новой фазы выделяется энергия А/; свободная энергия единицы площади границы между новой фазой и матрицей ?, поэтому энергия активации образования сферического зародыша новой фазы (если пренебречь энергией

n n

Деформации) будет равна ? Если допустить, что свободная

n n

Энергия поверхности раздела для выделения новой фазы по границе будет составлять три четверти от той же энергии для выделения фазы внутри зерна, то энергия активации образования зародыша уменьшится примерно на. Это увеличит относительную вероятность выделения новой фазы по границе зерна по сравнению с выделением внутри зерна на множитель. Появлению устойчивых зародышей новой фазы в первую очередь на границах зерен должна способствовать сегрегация меди.

Увидеть Продажу элитных квартир в Бишкеке одним списком.
Яндекс.Метрика