Курсовая работа - Современные представления о строении металлической жидкости - файл n1.rtf

Курсовая работа - Современные представления о строении металлической жидкости
Скачать все файлы (5138.3 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.rtf5139kb.31.03.2014 08:16скачать

n1.rtf

  1   2


Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО

Уральский федеральный университет имени первого президента России

Б.Н. Ельцина

Теплоэнергетический факультет

Кафедра прикладной математики

Кафедра физики


Курсовая работа
Современные представления о строении металлической жидкости
Студент гр. Т-100601

А.А Марченко

Руководитель, доцент,

д. ф.-м. н. О.А. Чикова

Екатеринбург 2011
Содержание:




Введение

Особенности жидкого состояния вещества

Источники информации о строении жидкостей

Изменения свойств веществ при изменении агрегатного состояния

Современные представления о структуре металлической жидкости

Влияние микронеоднородности металлических расплавов на их физико-химические свойства

Заключение

Список используемой литературы
Введение
Важнейшим условием эффективности научно-технической политики является теоретическая и практическая разработка методов оптимизации технологий получения металлов и их сплавов, на основе изучения связи твердого и жидкого состояния металлических систем, закономерностей расплавления и кристаллизации расплавов. Значение решения данной научно - технической проблемы для народного хозяйства состоит в разработке новых подходов и создании новых принципов и методов промышленного производства, позволяющих получать металлы и сплавы повышенного качества.

Одной из наиболее актуальных задач практической металлургии является выяснение механизмов, позволяющих управлять наиболее важными технологическими и служебными свойствами материалов: прочностью, пластичностью и т.п. Решение подобных задач требует проведения комплексных исследований структуры и свойств материалов с использованием современных экспериментальных методов

Данная работа посвящена исследованию влияния строения и свойств жидких и твердых металлических сплавов на технологические и служебные характеристики твердого металла. Систематическое исследование Б.А. Баумом с сотрудниками связи структуры шихты, технологического режима выплавки со свойствами расплава и литого металла, привели к представлению о наличии необратимых изменений строения металлических расплавов при изменении температуры или при изотермических выдержках. Полное смешение атомов компонентов и формирование однородного расплава достигается далеко не всегда. Нередко в производственных условиях кристаллизации подвергается недостаточно подготовленный неравновесный расплав, сохранивший черты своей предыстории, что влияет на механизм и кинетику кристаллизации и приводит к понижению качества и нестабильности характеристик готовых изделий. Разработанные на основе экспериментальных данных об условиях перевода жидкого металла в однородное состояние режимы температурно-временной обработки расплава внедрены в технологию производства сталей и сплавов на основе железа и никеля. Такой подход оказался эффективным способом модифицирования микроструктуры литого металла, повышения пластичности при одновременном росте прочности металла. Актуальна разработка методики априорной оценки механических характеристик литого металла на основе изучения их связи с его микроструктурой и теплофизическими свойствами.

Оптимизации технологии получения изделий из металлических сплавов на основе изучения связи подготовки расплава и свойств затвердевшего металла посвящено данное исследование. Его выводы и рекомендации направлены на улучшение структуры и качества металлопродукции.
Особенности жидкого состояния вещества
Жидкое состояние вещества является промежуточным между твердым (кристаллическим) и газообразным. Изучено оно гораздо хуже, поскольку трудно поддается теоретическому описанию. Кристаллическое и газовое состояния - предельные для всякого вещества. Первое устойчиво при низких температурах и высоких давлениях, второе – напротив, при высоких температурах и низких давлениях.

Однако по своим свойствам и строению жидкости гораздо ближе стоят к твердым телам, чем к газам, особенно при температурах, близких к температуре кристаллизации. Такое заключение вытекает, в частности, из следующих экспериментальных фактов, впервые обобщенных Я.И. Френкелем и многократно подтвержденных и дополненных впоследствии.

  1. При плавлении твердых тел относительное увеличение объема не превышает 10. Следовательно, средние расстояния между частицами вещества в процессе плавления почти не изменяются. В то же время при испарении они увеличиваются в десятки раз.

  2. Скрытая теплота плавления значительно меньше теплоты испарения, т.е. силы взаимодействия между частицами испытывают сравнительно небольшое ослабление.

  3. Теплоемкость тел почти не меняется при плавлении. Это говорит о сохранении характера теплового движения частиц, которые совершают колебания около временных положений равновесия. Получив в результате взаимодействия с соседями дополнительную энергию, частица своеобразно меняет свою позицию. В жидкости частота таких скачков значительно выше, чем в твердом теле. Кроме того в отличие от кристаллического тела положения равновесия колеблющихся частиц жидкости не остаются строго фиксированными в пространстве. Они способны совершать дрейф вместе с окружающими их соседями.

  4. При достаточно малом времени воздействия жидкость проявляет упругие свойства, обнаруживая даже подобие хрупкости. Так, при ударе летящей пули о струю воды последняя, как фиксирует киносъемка, разлетается в виде осколков типа кусочков льда, но не капель. В то же время твердые тела обладают текучестью, хотя и очень малой. Примером может служить пластическое течение металлов при обработке их давлением.

  5. Рентгеноструктурный анализ показывает, что при температурах, не слишком превышающих температуру плавления, расположение частиц в жидкости не беспорядочно, а весьма сходно с существующим в твердом кристаллическом теле. Рентгенограммы жидкостей сходны с рентгенограммами микрокристаллических твердых тел, которые состоят из кристалликов с линейными размерами порядка , различным образом ориентированных друг относительно друга. Это дает основание считать, что мгновенное расположение частиц в жидкости напоминает расположение атомов в подобном твердом теле. Однако в отличие от кристаллических тел, обладающих дальним порядком, основной характеристикой структуры жидкости является ближний порядок.

Свойства жидкости сильно меняются в пределах области ее существования. Так, вблизи точки плавления ее свойства приближаются к свойствам твердого тела, а вблизи критической точки – к свойствам газа. Более того, при критических температуре и давлении обе фазы – жидкая и газообразная – становятся тождественными по всем своим свойствам, и различия между ними носят только количественный характер. Это обстоятельство приводит к затруднениям в создании модели идеально жидкости. Для газообразного и кристаллического состояний такие модели существуют. Идеальный газ характеризуется абсолютным беспорядком в пространственном распределении невзаимодействующих атомов или молекул. Идеальный кристалл, напротив, символизирует абсолютный порядок в расположении частиц, между которыми действуют существенные силы притяжения. Теории реальных газов и реальных кристаллов строятся как описание отклонений от соответствующих идеальных состояний. Отсутствие идеальной модели жидкости затрудняет формирование общей теории жидкости.

Такая теория должна удовлетворять следующим требованиям:

- объяснить термодинамические свойства жидкости (энтальпию, энтропию, поверхностное натяжение) и описать их зависимости от внешних параметров; дать уравнение состояния жидкости, указать точки фазовых переходов (кристаллизации, кипения);

- описать явления переноса (вязкость, диффузию, теплопроводность, электропроводность);

- описать явления рассеяния жидкостью различных излучений;

- содержать информацию об атомной структуре жидкости;

- иметь данные о зависимости энергии взаимодействия между частицами жидкости от расстояния между ними. Развитие теории сдерживается, в частности, недостаточно полными сведениями о характере распределения частиц (атомов, ионов или молекул) в жидкостях.
Источники информации о строении жидкостей
Можно выделить три основных источника данных о картине распределения частиц жидкостей.

1) Экспериментальные методы исследования, позволяющие получать температурные и концентрационные зависимости структурно-чувствительных свойств расплавов (плотности, вязкости, электросопротивления и др.).

Сравнивая эти зависимости с теоретическими предсказаниями, делают выводы о пригодности модели жидкости, на которой основаны рачеты. Расхождения в экспериментальных и расчетных данных служат основанием для внесения уточнений в исходную модель. Важно, чтобы опытные данные для различных характеристик жидкости объяснялись с использованием одних и тех же модельных представлений. Информация о строении жидкости в этом случае является косвенной.

2) Прямые и более подробные данные о пространственном распределении частиц жидкости могут быть получены с использованием дифракционных методов исследования. К ним относятся традиционные методы рентгено-, электроно- и нейтронографии, а также возникшие относительно недавно методы исследования структуры, использующие синхротронное, или магнито-тормозное, рентгеновское излучение. Основное отличие первых трех состоит в том, что в них используется монохроматическое излучение, характеризующееся строго определенной длиной волны. Результатом эксперимента является зависимость интенсивности рассеянного образцом излучения от угла рассеяния. Синхротронное излучение имеет сплошной спектр, который регистрируется после рассеяния его образцом при фиксированном угле. Наиболее разработаны два метода: энерго-дисперсионной дифракции и EXAFS- спектроскопии (Extending X-Ray Absorbtion Fine Structure). По ряду параметров возможности синхротронного излучения для исследования строения металлических жидкостей превосходят традиционные источники.

3) Определенные достижения связаны с методами теоретической оценки структуры жидкости. К ним относятся аналитическая модель жестких сфер, основанная на представлении об атомах как непроницаемых твердых шарах, а также методы машинного (компьютерного) моделирования, развивающиеся благодаря успехам вычислительной техники (методы Монте-Карло и молекулярной динамики).

Мы уже говорили о том, что, занимая промежуточное положение между твердым телом и газом, жидкость при определенных условиях обладает свойствами как газов, так и твердых тел. Они изотропны и текучи подобно газам, но вблизи точки плавления такие их характеристики как плотность, сжимаемость, теплоемкость близки к соответствующим величинам кристалла.

Металлурги обычно работают с жидкими металлами, не слишком перегретыми над ликвидусом. Их принято называть расплавами, чтобы отличить от жидкостей того же состава вблизи от критической температуры перехода жидкость-пар. Свойства расплавов, как правило, ближе к свойствам твердого тела, чем к соответствующим величинам для газа. Об этом свидетельствуют следующие факты, вытекающие из сравнения некоторых свойств веществ в различных агрегатных состояниях.
Изменения свойств веществ при переходе их из одного агрегатного состояния в другое
Сопоставим изменения ряда свойств веществ при переходах из кристаллического состояния в жидкое и из жидкого в газообразное.

1. Объем. Объем большинства металлов при плавлении изменяется нем более, чем на 2-6%. Так, один моль и твердого, и жидкого железа занимает объем около 8 см3 (кубик с ребром 2 см). При испарении он увеличивается очень сильно: достаточно вспомнить, что один моль идеального газа при нормальных условиях (н.у.) занимает 22,4 л, или 22,4?103 см3, а пары металлов при обычных давлениях можно рассматривать как идеальные одноатомные газы. Такое различие означает, что в результате плавления расстояния между атомами меняются незначительно, тогда как при переходе в газообразное состояние межатомные связи полностью разрываются. Поэтому теплота плавления металлов составляет не более 10% от величины теплоты испарения. Например, для железа они равны соответственно 15 и 350 кДж/моль (данные получены при н.у.).

2. Теплоемкость. У одноатомных идеальных газов, а пары металлов одноатомны, величина изобарной теплоемкости меньше и определяется соотношением
cp = (3/2)?R + R= (5/2)?R = 20,8 Дж/(моль?К)

Здесь R - универсальная газовая постоянная. Величина теплоемкости связана с характером теплового движения частиц. Жидкостям, как и твердым телам, с отличие от газов в большей мере свойственно колебательное движение атомов или молекул относительно центров равновесия. Хотя различие между жидкостью и кристаллом в этом отношении все же есть: доля поступательного движения частиц в жидкости заметно больше. Так, вблизи точки плавления в жидкости один перескок частицы (поступательное движение в соседнее положение равновесия) приходится на ~ колебаний, в кристалле – на ~ колебаний. Кроме того, позиции, относительно которых совершают колебательные движения частицы жидкости, в отличие от кристалла, не остаются неподвижными, а дрейфуют, увлекаемые окружающими их соседями. Ясно, что сравнительно редкие перемещения частиц жидкости из одного положения равновесия в другое не могут внести существенного вклада в теплоемкость, но они способны резко изменить механические характеристики вещества при плавлении.

3. Изотермическая сжимаемость. Жидкости, как и твердые тела, обладают низкой сжимаемостью, в противоположность газам, из-за малого свободного объема между частицами.

4. Диффузия. Диффузия в твердом теле имеет активационный характер. Температурная зависимость скорости диффузии определяется коэффициентом диффузии
D = ?,
в котором - предэкспоненциальный множитель,

Е – энергия активации диффузии, или минимальная избыточная энергия по сравнению со средней энергией частиц, необходимая для совершения перескока в другое положение равновесия.

Диффузия во многих жидкостях описывается этим же механизмом с той разницей, что величины Е в них меньше, чем в кристалле. В газах диффузия не имеет активационного характера, и для них зависимость скорости диффузии от температуры выражается степенной функцией:
Vдиф ~Тn,
где n ? 1,7.

5. Механические свойства. Малое различие энергий межатомного взаимодействия в жидкости и твердом теле обусловливают сходство некоторых их механических характеристик. Например, жидкость подобно кристаллическому материалу может испытывать хрупкое разрушение под действием скалывающих напряжений. Характер разрушения в значительной

мере зависит от соотношения времени оседлой жизни частиц и времени воздействия деформирующего фактора. Если время воздействия меньше времени оседлой жизни частиц (для одноатомных жидкостей оно составляет с), то происходит хрупкое разрушение как твердого тела, так и жидкости. Для хрупкого разрушения характерно отсутствие деформации материала в поверхности излома. При более медленных воздействиях тела, прежде чем разрушатся, успевают деформироваться, течь под нагрузкой. Струя жидкости при невысоких скоростях воздействия на нее разбивается на округлые капли. При увеличении скорости движения разрушающего фактора (более 20 м/с) фрагменты приобретают вид осколков, характерных для хрупкого разрушения, что фиксируется скоростной киносъемкой. При скоростном воздействии извне жидкость подобно кристаллическому телу обладает твердостью. В свою очередь, как мы уже отмечали, твердое тело может течь под нагрузкой, превышающей так называемое напряжение течения, т.е. проявляет свойство, наиболее ярко выраженное у жидкостей – текучесть. Примером может служить течение ледников в горах под действием силы тяжести. Таким образом, принципиальных различий в механических свойствах твердых тел и жидкостей при небольших перегревах над температурой плавления не наблюдается.

6. Структура. Результаты рентгенографического исследования жидкостей свидетельствуют о том, что для многих из них (но не для всех!) кривые интенсивности рассеяния, полученные при небольших перегревах над точкой плавления, очень сходны с рентгенограммами поликристаллических объектов с размерами микрокристалликов порядка м. Это указывает на сохранение в микрообъемах жидкости некоторого подобия в распределении атомов с таковым в кристаллическом состоянии. Сходство относится прежде всего к расстоянию между ближайшими атомными соседями и их числу. Из рассмотренных примеров следует, что вблизи температуры плавления определенное сходство между жидкостью и твердым телом несомненно. В то же время различия между жидкостью и кристаллам очевидны. Основным макроскопическим отличием жидкого состояния вещества от кристаллического является изотропия жидкости, которая проявляется также у аморфных тел (переохлажденных жидкостей) и означает независимость структуры и свойств от направления в пространстве. Кристаллам же свойственна анизотропия, микроскопической причиной которой является наличие дальнего порядка в расположении частиц. Он характеризуется воображаемой трехмерной решеткой, в узлах которой находятся атомы (ионы, молекулы), так что положение каждого их них благодаря периодичности структуры строго определено. В жидкостях имеет место лишь ближний порядок, означающий сохранение закономерного распределения частиц лишь в ограниченной области пространства – в пределах нескольких координационных сфер. Последнее обеспечивает текучесть жидкости, свойственную и газам. Жидкости не имеют собственной формы и принимают форму сосуда, в который помещены. Таким образом, природа жидкого состояния двойственна. Поэтому естественно, что многочисленные попытки его количественного описания основывались на сходстве как с кристаллом, так и с газом. Рассмотрим основные представления, сложившиеся к настоящему моменту.

Современные представления о структуре металлической жидкости
В настоящее время существует несколько моделей жидкого состояния металлов и сплавов. К сожалению, общепринятой модели расплавленных металлов и сплавов нет до сих пор.

Все многообразие существующих на сегодняшний день теорий и моделей металлических жидкостей можно разделить на 2 большие группы в зависимости от того, что принимается за структурную единицу жидкости: отдельный атом или группировки атомов.

К первой группе относятся развитые И.З. Фишером [1] модели статистической теории жидкости, ко второй различные варианты теории микронеоднородной жидкости, рассмотренные А.М. Самариным и Д.Р. Вилсоном. Следует особо отметить, что применительно к однокомпонентным жидким металлам чаще используют статистическую теорию жидкости, а к металлическим сплавам – теорию микронеоднородности и её модели.

Согласно В.И. Архарову [2], металлические жидкости состоят из долго живущих кластеров и разупорядоченной зоны с хаотическим расположением атомов. Продолжительности жизни кластеров значительно превышает продолжительность одного цикла термических колебаний атомов в нем. По мнению Г.С. Ершова [3], представление о кластерах, полностью окруженных разупорядоченной зоной, маловероятно. Кластер может быть лишь условно выделен за период времени, больший периода его тепловых колебаний, как микрогруппировка, совершающая собственные тепловые колебания около какого-то положения равновесия. В отличии от грубых упрощений, к сожалению, распространенных в литературе, когда кластеры уподобляют микрокристаллам, более правильно считать кластером группировку атомов, сохраняющую определенный ближний порядок во взаимном расположении, объединяемую общим колебательным движением и в то же время в любой момент объединяемую частично со всей массой вещества в жидкости.

В работе Ершова Г.С. и Бычкова Ю.Б. “Физико-химические основы рационального легирования стали и сплавов”[4] оценена продолжительность жизни кластеров, составляющая - с, и их размеры, колеблющиеся в пределах 2-5 нм. Указанные значения продолжительности жизни кластеров значительно превышают время тепловых флуктуаций в моноатомной модели жидкости(-с), вследствие чего кластеры нельзя отождествлять с атомными тепловыми флуктуациями. В металлических расплавах, кроме кластеров, подобно вакансиям в твердых металлах, имеется зона межкластерных разрывов, приводящих к образованию определенного числа активированных атомов, которое быстро увеличивается с ростом температуры.

Для расчета основных структурных параметров металлических расплавов авторами данной книги были получены следующие зависимости:


,
Где - относительная концентрация активированных атомов в металлическом расплаве;

– объем зоны межкластерных разрывов;

- средний радиус кластеров;

и – соответственно скрытые теплоты плавления и испарения;

, и – коэффициенты упаковки; Е – модуль упругости вещества; а – межатомное расстояние в кластере; - частота тепловых колебаний кластеров; - константа Френкеля; – число Авогадро.

Металл

Al

Cu

Zn

Pb

Fe

Co

W

Ni

,

18,3

23,7

36,0

15,3

27,8

15,5

22,3

26,0

,

5,3

4,8

5,4

4,1

5,1

4,0

3,6

5,1

, нм

2,05

1,48

1,04

2,62

1,80

4,46

1,75

1,32




3150

1650

480

6300

2700

6500

1850

1200

,

2,6

5,5

0,85

0,79

4,26

0,34

5,6

5,6


Как уже отмечалось, с ростом температуры концентрация активированных атомов быстро возрастает и достигает 100 при температуре испарения. Размеры кластеров с ростом температуры быстро уменьшается, одновременно возрастает их число в единице объема металлического расплава.

Отмеченные выше изменения свойств возможны только при очень динамичной структуре, в которой постоянно совершается интенсивный массообмен и перестройка, что определяется двумя следующими факторами. Во-первых, кластеры не являются статистически выделенными и в любой данный момент половиной своей “поверхности” объединены со всей массой вещества в данном объеме. Во-вторых, кластеры совершают тепловые колебания возле положения равновесия с высокой частотой. В связи с этим кластер нельзя охарактеризовать вне его динамических колебательных свойств.


Рис.1. Изменение структурных параметров жидких металлов с температурой: - приведенный радиус кластеров; - концентрация активированных атомов; Т – температура

Согласно данным Б.А. Баума [5], в стадии приготовления любой металлической жидкости, даже после расплавления всех компонентов и возникновения однофазной, макроскопически однородной жидкости, в ней продолжают осуществляться переход от различных типов ближнего порядка компонентов шихты к иной, более однородной для формирующегося сплава атомной структуре. Естественно, что это сопровождается изменением межчастичных взаимодействий и атомной сегрегации. Изменение внешних условий, например температуры, приводит к изменению структуры ближнего порядка. Причем эти микроскопические характеристики состояния системы могут изменяться значительно медленнее, чем внешние условия. Поэтому нестабильные неравновесные состояния металлической жидкости оказываются довольно устойчивыми.

Испытания механических свойств литых промышленных сталей, проведенные Г.С. Ершовым и А.А. Касаткиным [6], показали, что максимальное повышение свойств, особенно относительного удлинения и сужения, наблюдается в тех случаях. Когда в результате высокотемпературной обработки сталей в жидком состоянии устраняется гистерезис вязкости расплавов. Выдержка жидких сплавов при высокой температуре приводит к стабилизации свойств расплава и при одинаковых условиях затвердевания вызывает стабилизацию механических характеристик твердого металла. При этом предел текучести, предел прочности и пластические свойства сталей значительно повышается.

П.В. Гельд, Б.А. Баум и М.С. Петрушевский установили, что органическая связь термодинамических параметров и структуры расплавов особенно наглядно проявляется в соответствии результатов оценки параметров ближнего порядка, оцененных как по их теплофизическим свойствам, так и по результатам дифракционных исследований.

Примером систем, энергии парных взаимодействий атомов в которых достаточно близки друг к другу, может служить железоникелевый расплав. Комплексное исследование физико-химических свойств этого расплава показало, что, несмотря на незначительное различие в энергиях, разнообразные свойства железоникелевых расплавов изменяются с составом немонотонно и их изотермы заметно отличаются от свойственных идеальным растворам. Примечательно, что обнаруживаемые при малых содержаниях второго компонента аномалии физических свойств (вязкости, плотности, электросопротивления) коррелируется с особенностями на изотермах межатомных расстояний и средних координационных чисел, установленных в результате непосредственных рентгеновских исследований.

Для объяснения подобных экспериментальных данных П.В. Гельд и Б.А. Баум используют представления о микронеоднородном строении железоникелевого расплава, обусловленном неравноценностью различных парных взаимодействий
()
Например, при легировании жидкого железа небольшими количествами никеля формируются кластеры , обогащенный никелем. Это способствует росту плотности расплава и уменьшению его вязкости. Последнее вызывается снижением энергии взаимодействия атомов, входящих в состав комплексов, с окружающей матрицей, что облегчает их относительные смещения. Кроме того, увеличение перекрытия d-орбиталей, атомов железа и никеля, входящих в состав кластеров, сопровождается ростом концентрации s-подобных электронов и увеличением электропроводности расплава.

Опыты показали, что с повышением температуры некоторые физические и структурные характеристики железоникелевых расплавов меняются немонотонно: на политермах вязкости и положениях главного максимума кривой интенсивности рассеяния рентгеновского излучения обнаружены при 1700 четкие аномалии. Их появления можно объяснить изменением структуры ближнего порядка (распадом кластеров), а также усилением взаимодействия между более мелкими единицами вязкого течения. При этом структурные особенности и термическая устойчивость подобных микрогруппировок существенно зависят от состава расплава и присутствия в нем примесей. При наличии в жидком железе 0,05 кислорода температура аномального изменения физических свойств повышается на 50-70, в то время как легирование 10 или молибдена ведет к ее снижению на 50-70.

Отсюда вытекает возможность достаточно эффективного регулирования различных свойств жидких металлических сплавов, в том числе и структуры ближнего порядка, как изменением состава и температуры, так и продолжительностью изотермической выдержки сплава. Так называемая термовременная обработка расплавов позволяет регулировать процесс возникновения в них квазиравновесных комплексов, существенно влияющих на свойства как жидкого сплава, так и продуктов его кристаллизации.

На политермах плотности жидких сталей различного состава экспериментально установлено наличие структурных аномалий в интервале температур 1600-1700 при нагреве и охлаждении и при переохлаждении расплава в интервале температур 1415-1425. Для высокоуглеродистых расплавов с содержанием углерода от 2,2 до 4,6 выявлено наличие трех областей структурных аномалий и концентрационное структурное превращение в области содержаний углерода от 3,85 до 4,4.

Б.А. Баум и Г.В. Тягунов [7] изучили влияние обработки аргоном на физико-химические свойства жидких сталей. При этом установлено, что в результате продувки аргоном повышаются кинематическая вязкость, поверхностное натяжение и плотность жидких сталей. Это свидетельствует о повышении однородности расплавленных сталей в результате их рафинирования инертным газом.

Итак, строение металлов в жидком состоянии характеризуется микронеоднородностью. Рентгенографические и нейтронографические исследования показали, что расстояние, в пределах которого сохраняется ближний порядок в жидкости, составляет около 2 нм.

Ершовым Г.С. были проведены опыты по термовременной обработке жидкого сплава и изучению влияния этого процесса на механические свойства литого и термообработанного металла. При повышении температуры плавки до 900 значительно измельчалось зерно литого металла и возрастали его механические свойства.

В.К. Григорович [8] считает, что при температуре около 800 гранецентрированная кубическая решетка алюминия размазывается и первое координационное число уменьшается до 9. При этом ближний порядок может перестроиться в объемноцентрированную кубическую конфигурацию. Э.А. Пастухов и Н.А. Ватолин [9] на основании проведенных ими рентгеноструктурных исследований на жидком алюминии склонны считать, что температура перехода г.ц.к в о.ц.к. решетку составляет 809,5. Г.Г. Крушенко нашел, что при 800 скачкообразно меняется величина магнитной восприимчивости жидкого алюминия.

В.И. Никитин [10] экспериментально обнаружил, что очень эффективным способом изменения структуры твердых металлов и расплавов является деформация шихты перед загрузкой в печь. Это позволяет изменить состояние и структуру расплава и тем самым воздействовать на процесс кристаллизации и структуру готового металла. Благодаря этим мероприятиям уровень пластичных свойств силуминов В.И. Никитину удалось повысить в 2-3 раза.
  1   2
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации