|
5.2. Legirlangan elementlarning
payvandlash paytida strukturaviy o'zgarishlarga tasiri
Qizdirich va sovutish jarayonida asosiy tarkibiy o'zgarishlar quyidagilardir:
– donalar chegaralarini shakllantirish;
– donalar chegaralarini tekislash va ularning o‘sishi;
– kimyoviy elementlarning qayta taqsimlanishi;
– kristall panjara nuqsonlari zichligini qayta taqsimlash va o‘zgartirish.
Donalar chegarasining shakllanishi payvand choklarining kristallanish jarayonining yakuniy bosqichidir. Chegaralar bevosita birlamchi kristallarning o'zaro o'sishi, ularning panjaralarining buzilishi paytida hosil bo'ladi. O'sish zonalari kristallitlarning markaziy joylaridan Farqli o'qlarga ega bo'lgan aralashmalar bilan boyitilgan segregatsiya joylari sifatida aniqlanadi.
Chegaraviy qirqishning ta'siri buzilgan panjarali zonalarda ajralish natijasida aralashmalarning to'planishi bilan bog'liq.Sovutish paytida donalar chegaralarining holati, qoida tariqasida, ularning ko'chishi yoki polimorf o'zgarishlari natijasida o'zgaradi.
donalar o'sishi tizimning kamroq erkin energiya bilan yanada muvozanat holatiga erishish istagi bilan bog'liq. Ikkinchisiga chegaralarda to'lqinsimon bo'laklarning tekislanishi va donalaralar sonini kamaytirish, ya'ni ularning o'lchamlarini oshirish natijasida donalaralarning umumiy yuzasini kamaytirish orqali erishiladi (9-rasm).
Rasm. 9-rasm. Donalar chegaralarini tekislash sxemasi (a),
donalarning shakli va hajmining o'zgarishi (b)
|
Bu jarayon kollektiv,yoki ikkilamchi qayta kristallanish deyiladi. Qayta kristallanish alohida uchastkalarning yoki to'liq donalar chegaralarining siljishi yoki ko'chishi natijasida amalga oshiriladi.
Qattiq qotichma tipidagi legirlanganlarda chegara migratsiya tezligi har doim soФ metallarga qaraganda bir necha marta kam bo'ladi.
|
Harakatlanuvchi chegaralarning sezilarli sekinlashishi erimaydigan aralashmalar (karbidlar, metall bo'lmagan qo'shimchalar) mavjudligida ham kuzatiladi. Chegaralar zarrachalarga yaqinlashganda, ular orasida jozibador kuchlar paydo bo'ladi, buning natijasida egrilik radiusi o'z yo'nalishini o'zgartiradi (9-rasm). Bu chegaraning umumiy harakatlantiruvchi kuchini va uning migratsiya tezligini pasaytiradi, ya'ni barcha legirlangan po'latlar donalar o'sishiga kamroq moyil bo'ladi va ularning qayta kristallanish harorati an'anaviy uglerodli po'latlarga qaraganda yuqori.
Nopoklarni qayta taqsimlash Bu elementlarning diffuziya harakatchanligi sezilarli bo'lgan haroratli hududlarda bo'lish paytida kuzatiladi. Bu holda ikkita qarama-qarshi jarayon mumkin: elementlarning konsentratsiyasini hajm bo'yicha tenglashtirish - gomogenlash yoki ularning alohida donalar chegaralarida to'planishi, panjara nuqsonlari va strukturaviy komponentlarning to'planishi - segregatsiya. Ikki komponentli legirlanganlar uchun tekislash diffuziyasining harakatlantiruvchi kuchi kontsentratsiya gradienti bo'lib, uning tezligi erigan elementning diffuziya koeffitsientiga proportsional bo'lib, uning ortishi bilan ortadi, shuningdek, yuqori T da turish vaqti.
Po'lat va legirlanganlar kabi ko'p komponentli tizimlarda elementlarning diffuziya qayta taqsimlanishining harakatlantiruvchi kuchi kontsentratsiya gradienti emas, balki uning kimyoviy potentsialining gradientidir. Ikkinchisi, bir mol diФФuzion element qo'shilishi bilan qattiq qotichmaning mahalliy hajmining yoki ma'lum kompozitsiyaning fazasining erkin energiyasidagi o'zgarishlarni aniqlaydi.
LE ning tarqalishi uning faolligi yuqori bo'lgan zonalardan faolligi kam bo'lgan zonalarga o'tadi. Misol uchun, bir xil bo'lmagan po'latlarni payvandlashda uglerod tarqalishi. Bunday holda, ko'tarilgan diffuziya deb ataladigan narsa mumkin, bunda elementning oqimi kontsentratsiya gradientiga qarshi, ya'ni uning o'sish yo'nalishi bo'yicha yo'naltiriladi.
Segregatsiya LE ning donalar hajmi va ularning chegaralari o'rtasida qayta taqsimlanishi bilan bog'liq. Haqiqiy qizdirich yoki sovutish sharoitida chegaralardagi haqiqiy segregatsiya erigan elementning sezilarli diffuziya harakatchanligi harorati T > Td da rivojlana boshlaydi. Shunday qilib, Tc dan yuqori termoyadroviy chiziq yaqinidagi ЗТВ qismini qizdirganda, donalaralarning chegaraga yaqin qismlari eriydi. Agar erigan LE legirlanganning Tmeltini pasaytirsa, u holda uning chegaralarda ajralishi chegara hududlarining erta erishiga olib keladi. Bunday holda, chekalar sifatida donalar chegaralari yo'qoladi.
Suyuq fazaning ko'rinishi donalarning qattiq tanasi o'rtasida LE ni qayta taqsimlash va chegaraga yaqin hududlarning erishi uchun ajratish mexanizmining paydo bo'lishiga olib keladi.
Kristal panjaradagi nuqsonlarni qayta taqsimlash qizdirich jarayonida sodir bo'ladi.
Yuqori haroratlar (payvandlash, qotib qolish) yoki sovuq plastik deformatsiyadan (asosiy metall) tez sovutishdan so'ng muvozanat bo'lmagan holatda bo'lgan metallda, panjaraning kristall tuzilishidagi nuqsonlarning yuqori zichligi (bo'shliqlar, dislokatsiyalar). va boshqalar) kuzatiladi. Bu kuchning oshishiga va ba'zi jismoniy xususiyatlarning o'zgarishiga, masalan, elektr qarshiligining oshishiga olib keladi.
Bunday metall T ga qizdirilganda0,2 Tpl, unda tiklanish jarayonlari rivojlanadi. Uning hujayra tuzilishini o'zgartirmasdan davom etadigan birinchi bosqichi dam olish deb ataladi, ikkinchisi kam burchakli chegaralarning shakllanishi va ko'chishi bilan bog'liq poligonizatsiya deb ataladi.
Dam olish vaqtida bo'sh joylar dislokatsiyalarga, donalar chegaralariga va tashqi sirtlarga ko'chib o'tadi va u erda yo'q qilinadi. Interstitsial atomlar chekka dislokatsiyalarda va bo'sh joylarga duch kelganda yo'q qilinadi. Dam olish tezligi harorat va o'z-o'zidan diffuziyaning faollashuv energiyasiga bog'liq.
Boshqa dam olish jarayonlari dislokatsiyalarni qisman qayta tashkil etish va turli belgilardagi dislokatsiyalarni yo'q qilishdir. Dam olish natijasi elektr qarshiligini tiklash, ichki mikrokuchlanishlarning pasayishi va boshqalar.
Poligonizatsiya- qaytish bosqichi, bunda har bir kristall ichida dislokatsiyalarning siljishi va ko'tarilishi orqali yangi kam burchakli chegaralar hosil bo'ladi.
Sovuq shakllangan metallning poligonizatsiyasi HB ning pasayishiga olib keladi,ichida,t. Jarayon T > Totdyha da rivojlanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
