Контрольна робота
Кристалізація металів. Магнітна індукція. Вільна ковка
Зміст
1. Кристалізація металів. Ступінь переохолодження. Вплив ступеня переохолодження на величину зерна. Вплив величини зерна на механічні властивості
. Що таке магнітна індукція, залишкова індукція, коерцитивної сила, магнітна проникність? Сутність явища гістерезису і побудова петлі гістерезису
. Сутність процесу вільного кування. Операції вільного кування. Переваги і недоліки способу
Список літератури
кристал метал магніт індукція ковка
1. Кристалізація металів. Ступінь переохолодження. Вплив ступеня переохолодження на величину зерна. Вплив величини зерна на механічні властивості
Будь-яка речовина може перебувати в трьох агрегатних станах: твердому, рідкому, газоподібному. Можливий перехід з одного стану в інший, якщо новий стан в нових умовах є більш стійким, володіє меншим запасом енергії. p align="justify"> Зі зміною зовнішніх умов вільна енергія змінюється по складному закону різному для рідкого і кристалічного станів. Характер зміни вільної енергії рідкого і твердого станів зі зміною температури показаний на рис. 1. br/>В
Рис.1. Зміна вільної енергії залежно від температури
Відповідно до цієї схеми вище температури Т речовина повинна знаходитися в рідкому стані, а нижче Т - у твердому.
При температурі рівній Т рідка і тверда фаза володіють однаковою енергією, метал в обох станах знаходиться в рівновазі, тому дві фази можуть існувати одночасно нескінченно довго. Температура Т - рівноважна або теоретична температура кристалізації. Для початку процесу кристалізації необхідно, щоб процес був термодинамічний вигідний системі і супроводжувався зменшенням вільної енергії системи. Це можливо при охолодженні рідини нижче температури Т . Температура, при якій практично починається кристалізація називається фактичною температурою кристалізації.
Охолодження рідини нижче рівноважної температури кристалізації називається переохолодженням, яке характеризується ступенем переохолодження ():
В
Ступінь переохолодження залежить від природи металу, від ступеня його забрудненості (чим чистіше метал, тим більше ступінь переохолодження), від швидкості охолодження (чим вище швидкість охолодження, тим більше ступінь переохолодженні).
Розглянемо перехід металу з рідкого стану в твердий.
При нагріванні всіх кристалічних тіл спостерігається чітка межа переходу з твердого стану в рідкий. p align="justify"> Така ж межа існує при переході з рідкого стану в твердий.
Кристалізація - це процес утворення ділянок кристалічної решітки в рідкій фазі і ріст кристалів з утворених центрів.
Кристалізація протікає в умовах, коли система переходить до термодинамічно більш стійкого стану з мінімумом вільної енергії.
Процес переходу металу з рідкого стану в кристалічний можна зобразити кривими в координатах час - температура. Крива охолодження чистого металу представлена ​​на рис. 2. p align="justify"> До точки 1 прохолоджується метал у рідкому стані, процес супроводжується плавним зниженням температури. На ділянці 1 - 2 йде процес кристалізації, що супроводжується виділенням тепла, яке називається прихованою теплотою кристалізації. br/>В
Рис.2. Крива охолодження чистого металу
- теоретична температура кристалізації;
- фактична температура кристалізації.
Процес кристалізації чистого металу:
Оно компенсує розсіювання теплоти в простір, і тому температура залишається постійної. Після закінчення кристалізації в точці 2 температура знову починає знижуватися, метал охолоджується в твердому стані. p align="justify"> Механізм та закономірності кристалізації металів.
При відповідному зниженні температури в рідкому металі починають утворюватися кристалики - центри кристалізації або зародки. Для початку їх росту необхідне зменшення вільної енергії металу, у противному випадку зародок розчиняється. p align="justify"> Мінімальний розмір здатного до зростання зародка називається критичним розміром, а зародок - стійким.
Перехід з рідкого стану в кристалічний вимагає витрати енергії на утворення поверхні розділу рідина - кристал. Процес кристалізації...
