6.Кристалізація та плавлення, рушійна сила процесів.

Кристалізація можлива при температурах менших за Т_s, коли внаслідок переходу з рідкого стану в твердий відбудеться деяке зменшення внутрішньої енергії системи і вона виділиться в навколишнє середовище в вигляді тепла. При температурі Ts тверда і рідка фаза перебувають в рівновазі. В залежності від умов протікання розрізняють два типи процесу кристалізації: гомогенний, який розпочинається при відсутності в рідині твердих частинок, та гетерогенний, який проходить в присутності твердих частинок.

Процес кристалізації суттєво полегшується при гетерогенних умовах, тобто при наявності твердих частинок в рідкому металі при цьому зменшується внутрішньої енергія затрачена на утворення твердих частинок. Плавлення відбувається з поглинанням теплоти і є фазовим переходом першого роду, з твердого стану в рідкий.

Стан всіх металів при перетворенні описується за основним законом термодинаміки :

F=V-TS

Чим більший рівень вільної енергії в системі тим більш система схильна до перетворення

Таким чином рушійною силою різноманітних процесів в тому числі плавлення кристалізації є ……….. системи домінальних її значень, або до більш рівноважного стану.

7.Постулат Чернова, фактори що впливають на процес кристалізації.

Процес кристалізації металів і сплавів досліджувався Черновим і характеризувався двома стадіями:

1.Утворення в рідкому металі твердих кристалічних участків

2.Ріст центрів до повної кристалізації рідкого металу.

Чернов говори що кристалізації металів починається з формування центрів (зародків) кристалізації. Саме з них ростуть потім головні, осі наступних кристалів. Такі первинні деревоподібні кристали дістали назву дендритів.Важливою характеристикою є ступінь переохолодження системи від якої залежать такі характеристики швидкість утворення центрів і швидкість росту металів.

8.Гомогенна та гетерогенна кристалізація.

Гомогенна кристалізація існує тільки в високочистих металах, в цьому випадку центри кристалізації утворюються тільки з атомів даного металу цей процес цей процес полегшується такими властивостями наявністю ближнього порядку у розташуванні атомів, та флуктуацією густини та енергії.

Гетерогенна кристалізація проходить при утворенні зародка на готових підкладках, якими є тверді частинки в сплаві, виливниці, деякі домішки які мають більшу температура плавлення.

9.Модифікатори та модифікування, механізм їх дії.

Модифікування – це процес штучного регулювання зерна , для цього вводять домішки різних речовин , які не змінюють хімічний склад і утворюють дрібнозернисту структуру. Такі домішки називаються модифікатори, вони діляться на дві групи.

1 роду- це речовини які є в твердому стані, і наявні в розплавленому металі.Температура плавлення цих речовин повинна бути більшою ніж самого металу.

2 роду – це речовини які розчинені в рідкому металі. При утворенні зародка утворюється плівка яка утрудняє доступ атомів з рідкої фази на поверхню зародка.

10.Механізм процесу кристалізації, явище переохолодження.

Кристалізацією називають перехід металів з рідкого стану в твердий. Відбувається вона внаслідок переходу системи з стану з більшою енергією у стан з меншою вільною енергією, цей процес проходить з виділенням прихованої теплоти. З підвищенням температури величина вільної енергії зменшується.

11.Дати визначення: сплав, компонент, фаза, структурна складова.

Сплав – мікроскопічна одинакова суміш, двох і більше хімічних елементів з домінуванням металічних компонентів.

Компонент – різновид, складова частина чогось.

Фаза — однорідна за складом і будовою частина сплаву, яка відокремлена від інших частин поверхнями поділу. Фазами є рідина й сполуки в твердому стані: ферит, аустеніт, цементит.

12. Різновидності та характеристики фаз.

13.Види взаємодії компонентів у сплавах

Структура метал.сплаву залежить від взаємодії компонентів, які входять у склад сплаву.В залежності від характеру взаємодії компонентів розрізняють сплави:

механічні суміші (коли компоненти не здатні до взаємного розчинення в твердому стані і не вступають в хімічну реакцію з утворенням з’єднання),

хімічні сполуки (Кристалічна гратка всіх компонентів руйнується і утворюєтьсяся нова гратка хімічної сполуки з новими індивідульними властивостями),

тверді розчини (кристалічні гратки всіх компонентів мають бути ізоморфні, різниця в розмірах атомів не має перевищ.15%,компоненти мають належати до одної групи )