КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
Первичная кристаллизация
|
|
|
|
Первичная самопроизвольная кристаллизация связана со стремлением вещества иметь более устойчивое состояние, характеризуемое уменьшением свободной энергии Гиббса 
:
,
где 
- энтальпия (теплосодержание системы), Дж;
- энтропия (мера хаоса), Дж/К;
- температура, К.
Кристаллизация начинается только тогда, когда свободная энергия кристалла становится меньше свободной энергии жидкой фазы (
). Температура 
, при которой термодинамические потенциалы вещества в твердом и жидком состояниях равны, называется равновесной температурой кристаллизации.
Процесс первичной кристаллизации может протекать только при переохлаждении металла ниже равновесной температуры. Разность между равновесной температурой кристаллизации и реальной температурой кристаллизации 
носит название степени переохлаждения
.
Из кривых охлаждения чистого металла видно, что чем больше скорость охлаждения, тем большее переохлаждение может быть достигнуто. Горизонтальные участки на кривых охлаждения указывают на выделение скрытой теплоты кристаллизации.
Процесс кристаллизации начинается с образования центров кристаллизации (зародышей) и продолжается в процессе роста их числа и размеров. Для каждой степени переохлаждения всегда имеется некоторый зародыш критического размера. Все зародыши большего размера будут центрами кристаллизации, а зародыши меньшего размера оказываются неустойчивыми и растворяются. Критический размер зародыша
,
где 
- поверхностное натяжение на границе раздела «жидкость - кристалл».
Вторая стадия кристаллизации заключается в самопроизвольном росте зародившихся кристаллов.
Размер образующегося зерна пропорционален скорости роста зародышей и обратно пропорционален их числу. С увеличением степени переохлаждения скорость образования зародышей возрастает и размер зерна уменьшается.
Скорость охлаждения металла при литье, и, соответственно, размер зерна зависят от материала формы. Так, металлическая форма отводит теплоту в 40 раз интенсивнее, чем песчано – глинистая.
|
|
|
|
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 1334; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!