Metastabil közbenső fázisok - az összes kohászat
Példaként egy metastabil intermedier fázis okozhat cementit a rendszerben Fe-C, amely előállított acélok ipari körülmények bugák és termékek. Izolálni stabil fázis - grafit - a szén-dioxid stalyax szükséges különös feltételeket annak érdekében, hogy a fenntartható termodinamikai egyensúly.
A formáció cementit szükséges enyhe utóhűtés, azonban normál hűtési sebességek kíséri enyhe túlhűtés (≤ 20 ° C-on), további kinetikailag előnyös kiválasztási kevesebb szén-dúsított meta-stabil fázis - cementit.
Alakult nagy sebességgel kristályosodási metastabil intermedier fázis két csoportra osztottuk: fázis metastabilitás korlátozódik egy bizonyos hőmérséklet és koncentráció-tartomány és fázisú, metastabil egész kontsentratsionnjy-hőmérséklet régió (új metastabil fázis).
A formáció metastabil fázisok figyelhető meg az első csoport a vegyületek inkongruens rendszerek. Ábra. 4.7 ábra egy diagram kialakulásának közbenső fázisok korlátozott meta-stabilitást.
Alapján a helyzet a folytonosságát változó tulajdonságai az egyes fázisok a ponton halad át a fázis egyensúlyi metastabil egyensúlyi görbéket tekintve mind a folytonos meghosszabbítását a megfelelő vonalak a stabil egyensúlyi. Így, ha az egyensúlyi C0 ötvözet kristályosítási kiosztott stabil # 946; fázisú, akkor a túlhűtés az alatt a hőmérséklet T1 képezhet metastabil, hogy a hőmérséklet-koncentráció régió # 947;-fázisú, és a magas fokú túlhűtés, megfelelő hőmérsékleten T2, - az, hogy a metastabil tartományban # 948; -fázisú. Meg kell jegyezni, hogy a megszüntetése a kristályosodás a stabil # 946; fázisú, például ötvözetből készült C0”, akkor is előfordulhat, mint a jelenlétének eredményeképpen az olvadékban a primer kristályok # 947; fázisú, kicsapjuk hőmérséklet-tartományban T0'-T1”.
Metastabil fázisok korlátozott hőmérséklet-koncentráció régió is inkongruens vegyületek során közvetlenül olvadékkvencselési (ábra. 4.8). AmVn vegyületet úgy állíthatjuk elő nagy sebességgel kristályosodási ötvözet összetétele megfelel AmVn az alábbi körülmények között: az olvadék túlhűtés (# 916; T) alatti hőmérsékleten T1 (termodinamikai kritérium); vegyületet kristály gócképződési sebességet AmVn magasabb, mint a stabil # 946; -fázisú (kinetikus teszt); A hűtési sebesség a hőmérséklet-tartományban a T1-T2 elegendő bomlásának megakadályozására a metastabil fázis AmVn stabil ezeken a hőmérsékleteken, L + # 946; (Heat teszt).
Példaként vegyük a rendszer Ni-Al nem kongruens olvadáspontja 1395 ° C (peritectic reakcióhőmérséklet) Ni3Al intermetallikus vegyület (ábra. 4.9). Viszonylag kis sebességgel, hűtés 10v3 ≤ K / s, a kristályosodás az ötvözet összetételének G0 kezdődik lerakódását kristályok # 946; „- fázis (№A1) amelynek a növekedése kíséri forma dendritek dendritikus szegregáció dúsítási mezhosnyh alumínium szakaszok.
Hűtési sebességgel 10v4 ≥ K / s elosztása primer kristályok # 946; „- -fázis, és kristályosítjuk az olvadék inkongruens vegyületet Ni3Al (# 945;” - fázis) kíséri egy átmenetet egy homogén struktúra egy dendrites szerkezetben a kristályok Ni3Al ötvözet öntvény Al - 73 atom%. Ni, öntéssel a kapott olvadékot egy chill ék (ábra. 4.10). Attól függően, hogy a kúpos alakú résznek a buga, a hűtési sebesség között mozgott 10 (egy vastag keresztmetszetben) a 10v4 K / s (a vékony-szakasz).
A fázisok a második csoport - új metastabil fázisok, mint például a nikkel és kobalt karbidok So3S kaptuk meg a nagy megszilárdulási ötvözetek nikkel-szén rendszer (Ni - 17% atomi C), kobalt - szén (Co - 14% atomi C.). Túlhűtés képződéséhez szükséges keményfém nikkel Ni-C rendszer, magasabb, mint a kobalt-karbid a Co-C rendszer:
120 ° C, jelezve, a nagyobb stabilitás a kobalt-karbid. Fe3S-karbid-képződés lép fel, jóval alacsonyabb túlhűtés, ami összhangban van a nagyobb stabilitás cementit.