Ось - дендрит
Cтраница 4
 |
Схема строения дендрита. 1 2, 3 - оси. [46] |
На осях первого порядка появляются и начинают расти ветви второго порядка, от которых ответвляются оси третьего порядка. В последнюю очередь идет кристаллизация в участках между осями дендрита. [47]
Основное упрочнение создается частицами f - фазы на основе соединения Ni3 ( Al, Ti), выделяющимися в виде кубиков, как когерентно связанных с матрицей, так и имеющих на отдельных участках дислокационную границу раздела; дополнительное - карбидами и бори дами, выделяющимися в виде оторочек внутри зерна по осям дендритов и по границам зерен. Изучение распределения легирующих элементов на рентгеновском микроанализаторе показало, что оси дендритов обогащены более тугоплавками элементами и фазами, образующимися в процессе затвердевания. [48]
Ликвация углерода развивается только в присутствии карбидообразующих элементов ( Ti, Сг) и не наблюдается при легировании некарбидообразующим алюмини-ем. Усиление дендритной ликвации способствует различию пластических свойств и сопротивления деформации осей дендритов и межосных участков. Это приводит к неоднородности деформации, усилению концентрации напряжений и к снижению пластичности. Предварительный анализ диаграммы состояния нового сплава позволяет, таким образом, качественно оценить его деформируемость в слитке. [49]
В зависимости от хим. состава затвердевшего сплава обогащенные микроучастки имеют структуру, аналогичную структуре внутренних объемов ячеек и осей дендритов, или образуют новые фазовые системы, напр. К ней относятся нормальная ликвация, обратная ликвация и ликвация по плотности. В слитке ликвационные зоны или границы между ними проявляются в виде лик-вационного квадрата ( в поперечном сечении), сходящихся к вершине ликвационных полос - усов ( в продольном сечении), а также в виде разобщенных участков - пятен. Особенно четко она выявляется в сплавах, склонных к образованию зоны транскристаллизации. [50]
 |
Микроструктура ( а и авторадиограмма ( б. Литая сталь с 0 4 % С. X 100.| Концентрация вольфрама в осях дендрита никеля. [51] |
Метод позволяет определять неоднородность в пределах отдельных фаз внутри и по границам зерен дендритов и в междендритных участках. Например, авторадиограммы ( рис. 2) показывают, что вольфрам, присутствующий в никеле, концентрируется преимущественно в осях дендритов. Введение 10 % Со в никелевый сплав приводит к перераспределению вольфрама, и он оказывается не в дендритах, а в междендритных участках. [52]
Бронзы, особенно двухфазные, обладают высокими антифрикционными свойствами. Это объясняется тем, что при затвердевании в них образуется резко выраженная дендритная структура ( см. рис. 164 а), причем в осях дендритов содержится олова меньше, чем в межосных пространствах, являющихся вследствие появления участков эвтектоида Cu3iSn8 более твердыми. При работе детали на трение твердые прослойки служат опорой, а мягкие участки, вырабатываясь, облегчают приработку и способствуют образованию на поверхности мельчайших каналов, по которым может циркулировать смазка. Поэтому бронзы часто применяют для изготовления антифрикционных деталей. [53]
Неодинаковое поведение материала в отношении межкристаллитной коррозии может быть связано с ликвацией углерода в слитке. В этом случае в междендритных осях наблюдается обогащение карбидами хрома, так как температуры их застывания значительно ниже, чем у карбидов титана, выделяющихся преимущественно по осям дендритов. [54]
В зависимости от температуры нагрева упрочненная зона может в общем случае состоять из трех или двух слоев. Первый слой с температурой нагрева выше температуры плавления имеет явно выраженную дендритную структуру. Оси дендритов при этом растут перпендикулярно границе раздела в направлении отвода теплоты в тело детали. Между оплавленным слоем и следующей за ним зоной термического влияния существует четкая граница. Зона термического влияния обычно состоит из белого и переходного слоев. Белый слой представляет собой светлую нетравяшуюся полосу. Предполагают, что этот слой имеет высокую концентрацию азота за счет высокотемпературного насыщения азотом воздуха. Вследствие высокой скорости охлаждения эта зона имеет закаленную структуру, строение которой зависит от концентрации углерода. В закаленном слое технически чистого железа происходит измельчение зерна феррита ( от 50 до 10 - 15 мкм), а в отдельных зернах образуется пакетный мартенсит с развитой блочной структурой, имеющей невысокую твердость. В малоуглеродистой стали эта зона состоит из пакетного мартенсита, а в среднеуглеродистых сталях - из пакетного и пластинчатого мартенсита с небольшим количеством остаточного аустенита, в эвтектоидной стали эта зона представляет пластинчатый высокодисперсный мартенсит с 20 % остаточного аустенита. С увеличением концентрации углерода в стали содержание остаточного аустенита возрастает, что вызывает снижение твердости этой зоны. Второй слой зоны термического влияния является переходным к исходной структуре. У доэвтектоидной стали он состоит из феррита и мартенсита. [55]
 |
Схема расположения зоны термического воздействия в плане ( а и в продольном сечении ( б при линейном упрочнении. [56] |
В зависимости от температуры нагрева упрочненная зона может в общем случае состоять из трех или двух слоев. Первый слой с температурой нагрева выше температуры плавления имеет явно выраженную дендритную структуру. Оси дендритов при этом растут перпендикулярно к границе раздела в направлении отвода теплоты в тело детали. Между оплавленным слоем и следующей за ним зоной термического влияния существует четкая граница. Зона термического влияния обычно состоит из белого и переходного слоев. Белый слой представляет собой светлую нетравящуюся полосу. Предполагают, что этот слой имеет высокую концентрацию азота за счет высокотемпературного насыщения азотом воздуха. Вследствие высокой скорости охлаждения эта зона имеет закаленную структуру, строение которой зависит от концентрации углерода. В закаленном слое технически чистого железа происходит измельчение зерна феррита ( от 50 до 10 - 15 мкм), а в отдельных зернах образуется пакетный мартенсит с развитой блочной структурой, имеющей невысокую твердость. В малоуглеродистой стали эта зона состоит из пакетного мартенсита, а в среднеуглеро-дистых сталях - из пакетного и пластинчатого мартенсита с небольшим количеством остаточного аустенита, в эвтектоидной стали эта зона представляет пластинчатый высокодисперсный мартенсит с 20 % остаточного аустенита. С увеличением концентрации углерода в стали содержание остаточного аустенита возрастает, что вызывает снижение твердости этой зоны. [57]
Структура слитка в различных его частях, также как химический состав стали, отличается от средних данных, полученных после взятия пробы из жидкой стали перед разливкой в связи с ликвацией, происходящей при остывании слитка в изложнице. Кроме того, химический состав стали и других сплавов в различных местах одного и того же дендрита получается неоднородным. Оси дендрита, образовавшиеся позднее, богаче легкоплавким элементом и плавятся быстрее ( а застывают позже), чем ранее сформировавшиеся осн. Поэтому слиток в зоне дендритов имеет внутри кристаллическую или дендритную ликвацию. Еще более резко в слитке спокойной стали выражена так называемая зональная ликвация. Пробы металла, взятые у стенок слитка, в его средней ( третьей) зоне, по содержанию углерода, а особенно серы и фосфора могут отличаться в 2 - 3 раза. [58]
Страницы: 1 2 3 4