filebar
Методические пособия по сварочным работам

Верхний предел интегрирования отвечает началу кристаллизации

Верхний предел интегрирования отвечает началу кристаллизации, а нижний X1 — любой температуре. Решение этого уравнения возможно, если известна функциональная зависимость. В противном случае задача может быть решена эмпирически для реальной системы. малые добавки второго компонента должны приводить к окончанию кристаллизации при эвтектической температуре и появлению в сплаве неравновесной эвтектики. Количество неравновесной эвтектики можно рассчитать, пользуясь приведенным выше уравнением, приняв за нижний предел интегрирования концентрацию элемента в жидкости при эвтектической температуре, выраженную в долях единицы.

Данные для ориентировочного расчета количества эвтектики, образующейся при кристаллизации алюминпевомагниевого сплава с 6% Mg. По результатам полученных расчетов при кристаллизации в неравновесных условиях сплава алюминия с 6% Mg в составе его должно появиться около 5,5% неравновесной эвтектики, в то время как при равновесной кристаллизации она должна полностью отсутствовать.

При частично или полностью подавленной диффузии в твердой фазе и полностью протекающей разделительной диффузии при выравнивании состава жидкости небольшие добавки второго компонента должны вызывать появление неравновесной эвтектики. Это следует из проделанного выше математического анализа и может быть показано на примере кристаллизации сплава N в неравновесных условиях.

Если при кристаллизации сплава N исключить выравнивающую диффузию в твердой фазе, то состав выпадающих кристаллов будет все время отклоняться в сторону увеличения концентрации алюминия. Линия солидуса, определяющая состав выпавших кристаллов, сместится влево и кристаллизация закончится не при температуре T2, а при температуре ТЭ. К моменту кристаллизации соотношение между количествами твердой и жидкой фаз может
быть определено отношением.

После кристаллизации структура сплава окажется состоящей из кристаллов твердого раствора, имеющих средний состав Kz и эвтектики. Разность концентрации между сердцевиной кристалла и его наружной поверхностью может быть определена отрезком S1Sa. Если KiKz рассматривать как неравновесный солидус системы в условиях полного подавления диффузии в твердой фазе и полностью протекающей разделительной диффузии при выравнивании состава жидкости, то при меньшей скорости охлаждения, когда диффузия в твердой фазе будет подавляться только частично, неравновесный солидус сместится вправо (KiKz) В этом случае кристаллизация сплава закончится в точке Ki, когда средний состав кристаллов твердого раствора совпадает со средней концентрацией сплава N, и эвтектики в структуре сплава не будет.

Таким образом, в зависимости от скорости охлаждения и степени неравновесности процесса будет меняться положение неравновесного солидуса и количество эвтектики, образующейся в сплаве. Вследствие кинетического эффекта температура эвтектоидного превращения будет меняться. Поэтому точки K3, Kz и Kz будут смещены относительно друг друга по вертикали.

Яндекс.Метрика