Неравновесная кристаллизация сплавов

В сплаве X после некоторого переохлаждения расплава образуются кристаллы твердого раствора состава точки а. Эти кристаллы растут при охлаждении сплава в интервале кристаллизации.

Состав последовательно кристаллизующихся слоев при любой температуре определяется соответствующей точкой на кривой равновесного солидуса, например точкой а при t1 и точкой b при t2. Следовательно, с понижением температуры образуются слои кристалла, все более богатые компонентом, понижающим точку ликвидуса.

В равновесных условиях при любой температуре в интервале кристаллизации точка на линии солидуса определяет химический состав по всему объему твердого раствора, а не только в поверхностном слое кристаллов.

Например, при температуре t2 кристаллы твердого раствора должны иметь состав точки b по всему объему. Для этого прежде всего необходима выравнивающая диффузия между ранее и позднее образовавшимися слоями кристалла. Но одной такой диффузии недостаточно, чтобы привести твердую фазу в равновесное состояние.

Например, кристалл, сердцевина и поверхность которого ранее имели составы точек а и 6, по окончании выравнивающей диффузии при температуре будет иметь промежуточный состав, лежащий левее точки b.


Изменение среднего состава твердого раствора

Изменение среднего состава твердого раствора

Изменение среднего состава твердого раствора при неравновесной
кристаллизации (кривая a s).


Кроме выравнивающей диффузии, внутри твердой фазы, необходимо межфазовое взаимодействие расплава и кристаллов, которое приводит к дополнительному обогащению твердого раствора компонентом b из расплава так, чтобы состав по всему объему твердой фазы соответствовал точке b на линии солидуса.

«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков

x
Для удобства пользования сайтом используются Cookies.
This website uses Cookies to ensure you get the best experience on our website. Ознакомлен(а) / OK