механизм кристаллизации

неравновесная кристаллизация
Процесс кристаллизации в условиях огранич. диффузии в тв. фазе или одноврем. в тв. и жидкой фазах. Механизм изменения состава при кристаллизации тв. р-ров в сплавах как с неогранич., так и с огранич. растворимостью по Д. А. Петрову сводится к следующему. При равновесной кристаллизации состав тв. р-ра непрерывно измен. Превращ. жидкости в тв. р-р следует рассматривать как два параллельных процесса: собственно образование кристаллов тв. р-ра при темп-ре равновесного ликвидуса и изменение состава кристаллов, образов, при более высокой температуре.
Первый процесс предполагает диффузию только в жидкой фазе (включая разделит.) и протекает сравн. легко. Второй предполагает диффузию и в тв. фазе. Он протекает медленно и при выс. скоростях охлаждения может не идти. Сохранение равновесного коэфф. распред. при полном подавлении диффузии в тв. фазе (т. е. равновесие жидкости с тв. фазой у пов-ти кристаллизации) — квазиравновесие. Огранич. диффузия в тв. фазе хар-на для кристаллизации больших масс металла (практич. всех промышл. слитков и отливок). Повышение скорости кристаллизации может привести к ограничению диффузии в жидкой фазе, а т-ж. к затвердеванию в соответствии с диаграммой метастаб. равновесия. Эти условия хар-ны для сверхбыстрой кристаллизации гранул, чешуек, очень тонких лент.
Направл. теплоотвод от пов-ти слитка определяет форму фронта кристаллизации, скорость продвижения к-рого для слитка плоской формы рассчит. решением задачи Стефана (промерзания грунта), а для слитка круглой формы — Лейбензона (промерзания нефтепровода). Различают следующие типы фронта кристаллизации: плоский, ячеистый, ячеисто-дендритный, дендритный. Для промышл. слитков и отливок наиб, типич. ячеисто-дендритный (рост столбч. зерен) и дендритный (образование и рост равноосных дендритов) фронты. В сечении слитка могут наблюдаться: три зоны (мелкозернистая структура у пов-ти, далее столбчатая с переходом в равноосную в центре слитка); две зоны (столбчатая с переходом в равноосную) и одна зона (столбчатая или равноосная по всему сечению).
Возможно образование недендритного фронта кристаллизации. Недендритная структура по всему сечению слитка м. б. получена усилением зародышеобразования в рез-те рац. выбора модификаторов или физич. методов воздействия на кристаллизацию (ультразвук, электромагн. поле и др.). В этом случае зерно является предельно мелким.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• non-equilibrium solidification

неравновесная кристаллизация
Процесс кристаллизации в условиях огранич. диффузии в тв. фазе или одноврем. в тв. и жидкой фазах. Механизм изменения состава при кристаллизации тв. р-ров в сплавах как с неогранич., так и с огранич. растворимостью по Д. А. Петрову сводится к следующему. При равновесной кристаллизации состав тв. р-ра непрерывно измен. Превращ. жидкости в тв. р-р следует рассматривать как два параллельных процесса: собственно образование кристаллов тв. р-ра при темп-ре равновесного ликвидуса и изменение состава кристаллов, образов, при более высокой температуре.
Первый процесс предполагает диффузию только в жидкой фазе (включая разделит.) и протекает сравн. легко. Второй предполагает диффузию и в тв. фазе. Он протекает медленно и при выс. скоростях охлаждения может не идти. Сохранение равновесного коэфф. распред. при полном подавлении диффузии в тв. фазе (т. е. равновесие жидкости с тв. фазой у пов-ти кристаллизации) — квазиравновесие. Огранич. диффузия в тв. фазе хар-на для кристаллизации больших масс металла (практич. всех промышл. слитков и отливок). Повышение скорости кристаллизации может привести к ограничению диффузии в жидкой фазе, а т-ж. к затвердеванию в соответствии с диаграммой метастаб. равновесия. Эти условия хар-ны для сверхбыстрой кристаллизации гранул, чешуек, очень тонких лент.
Направл. теплоотвод от пов-ти слитка определяет форму фронта кристаллизации, скорость продвижения к-рого для слитка плоской формы рассчит. решением задачи Стефана (промерзания грунта), а для слитка круглой формы — Лейбензона (промерзания нефтепровода). Различают следующие типы фронта кристаллизации: плоский, ячеистый, ячеисто-дендритный, дендритный. Для промышл. слитков и отливок наиб, типич. ячеисто-дендритный (рост столбч. зерен) и дендритный (образование и рост равноосных дендритов) фронты. В сечении слитка могут наблюдаться: три зоны (мелкозернистая структура у пов-ти, далее столбчатая с переходом в равноосную в центре слитка); две зоны (столбчатая с переходом в равноосную) и одна зона (столбчатая или равноосная по всему сечению).
Возможно образование недендритного фронта кристаллизации. Недендритная структура по всему сечению слитка м. б. получена усилением зародышеобразования в рез-те рац. выбора модификаторов или физич. методов воздействия на кристаллизацию (ультразвук, электромагн. поле и др.). В этом случае зерно является предельно мелким.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• non-equilibrium solidification

дислокация
Дефект кристаллич. решетки, представл. линию, вдоль к-рой нарушено хар-рное для идеального кристалла расположение ат. плоскостей; одна вертик. ат. плоскость, назыв. экстраплоскостью, не имеет продолжения в нижней половине кристалла. Непосредст. вблизи края экстраплоскости решетка сильно искажена. Область несовершенства кристалла вокруг края экстраплоскости называют краевой д. Размеры этого дефекта кристаллич. решетки в двух измерениях составляют 2—10 ат. диам., а в третьем измерении д. может проходить через весь кристалл. Центр ядра краевой д. обозначают знаком 1. ?л. количеств, хар-ка д. — вектор Бюргерса (Ь). Он определяет направление и величину смещений атомов, где сдвиг уже произошел, а тж. степень искаженности кристаллич. решетки, связ. с присутствием д. Представления о д. были введены в физику тв. тела в 1934 г., чтобы объяснить несоответствие между эксперим. определ. и теоретич. прочностью кристаллов и описать ат. механизм пластин, деформации. Перемещения атомов на расстояния меньше межат. в области несовершенства (д.) приводят к перемещению д. на одно межат. расстояние, назыв. скольжением, так как происходит поочередное, эстафетное перемещение атомов. При перемещении д. в соседнее положение разрываются межат. связи только м-ду двумя горизонт, цепочками атомов. Этим объясняется низкое эксперим. значение критич. напряжения сдвига, вызыв. пластич. деформацию. Скольжение д. не связано с диффуз. переносом массы и может происходить при любых сколь угодно низких темп-рах. При достаточно вые. темп-рах (;> 0,5 Тm) становится возможным принципиально иной механизм движения краевой д., связанный с диффуз. переносом массы и назыв. переползанием. С ростом темп-ры переползание д. ускоряется. Кроме краевых, существуют винтовые и смешанные д. Возникают д. при кристаллизации и фазовых превращ. в та. состоянии, при пластин, деформации. Одним из осн. источников д. при пластин, деформации являются границы зерен. Управляя распределением и плотностью д. в кристаллах, можно управлять многими св-вами металлич. материалов.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• dislocation

дислокации
Деформации горных пород с образованием складок, трещин и разрывов.
[ Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет]

Тематики

• геология, геофизика

Обобщающие термины

• тектонические нарушения (пликативные и разрывные)
• эндогенные геодинамические процессы

EN

• dislocation

дислокация
Дефект кристаллич. решетки, представл. линию, вдоль к-рой нарушено хар-рное для идеального кристалла расположение ат. плоскостей; одна вертик. ат. плоскость, назыв. экстраплоскостью, не имеет продолжения в нижней половине кристалла. Непосредст. вблизи края экстраплоскости решетка сильно искажена. Область несовершенства кристалла вокруг края экстраплоскости называют краевой д. Размеры этого дефекта кристаллич. решетки в двух измерениях составляют 2—10 ат. диам., а в третьем измерении д. может проходить через весь кристалл. Центр ядра краевой д. обозначают знаком 1. ?л. количеств, хар-ка д. — вектор Бюргерса (Ь). Он определяет направление и величину смещений атомов, где сдвиг уже произошел, а тж. степень искаженности кристаллич. решетки, связ. с присутствием д. Представления о д. были введены в физику тв. тела в 1934 г., чтобы объяснить несоответствие между эксперим. определ. и теоретич. прочностью кристаллов и описать ат. механизм пластин, деформации. Перемещения атомов на расстояния меньше межат. в области несовершенства (д.) приводят к перемещению д. на одно межат. расстояние, назыв. скольжением, так как происходит поочередное, эстафетное перемещение атомов. При перемещении д. в соседнее положение разрываются межат. связи только м-ду двумя горизонт, цепочками атомов. Этим объясняется низкое эксперим. значение критич. напряжения сдвига, вызыв. пластич. деформацию. Скольжение д. не связано с диффуз. переносом массы и может происходить при любых сколь угодно низких темп-рах. При достаточно вые. темп-рах (;> 0,5 Тm) становится возможным принципиально иной механизм движения краевой д., связанный с диффуз. переносом массы и назыв. переползанием. С ростом темп-ры переползание д. ускоряется. Кроме краевых, существуют винтовые и смешанные д. Возникают д. при кристаллизации и фазовых превращ. в та. состоянии, при пластин, деформации. Одним из осн. источников д. при пластин, деформации являются границы зерен. Управляя распределением и плотностью д. в кристаллах, можно управлять многими св-вами металлич. материалов.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• dislocation

металловедение
Наука о строении и св-вах металлов и сплавов. Осн. задачи м.: создание сплавов с зад. комплексом св-в; установл. закономерностей формиров. структуры и св-в изделий при их отливке, обработке давлением, термообработке и др. способах обработки; установл. закономерностей изменений структуры и св-в металлич. материалов при эксплуатации изделий. Главное в м. — учение о связи практич. важных св-в металлич. материалов с их химич. составом и строением (структурой). Становление м. как науки произошло во 2-й половине XIX в. Начальник златоуст. оруж. з-дов П. П. Аносов, работая над раскрытием тайны булатных клинков, в 1831 г. впервые в истории металлургии применил микроскоп для изучения строения стали. Англ. петрограф Г. Сорби использовал в 1864 г. микроскоп для изуч. строения железных метеоритов. Эти работы положили начало микроструктур. анализу металлов. Великий рус. металлург Д. К. Чернов (1839—1921 гг.) открыл в 1868 г. критич. точки (темп-ры превр.) в стали и связал с ними выбор режима термообработки для получения необх. структуры и св-в. Это открытие оказало определяющее влияние на последующее становление и развитие науки о металлах. Франц. инженер Ф. Осмонд применил изобрет. Ле-Шателье Pt|Rh-Pt термопару для установления критич. точек Чернова в сталях методом термич. анализа (по появл. тепл. эффектов превр.) и использовал изобрет. Ле-Шателье специализир. метал. микроскоп для выявл. в отраж. свете структурных составляющих в сталях. К 90-м гг. XIX в. закончился подготовит. период в развитии металловедения. В 1892 г. Ф. Осмонд предложил называть новую науку, описывающую строение металлов и сплавов, металлографией. Последние годы XIX в. и первые два 10-летия XX в. явл. периодом классич. металлографии, гл. методами к-рой были микроструктурный и термич. анализы. С 1920-х гг., все шире использ. рентгеноструктурный анализ для изучения ат.-кристаллич. строения металлов и разнообр. фаз в металлич. сплавах, а тж. механизма структур. измен. в металлич. материалах при разного вида обработках. К началу 30-х г.г. содержание науки о металлах вышло за рамки классич. металлографии и получило распростр. более емкое ее название — металловедение. В послед, годы в м. все шире используются представления физики тв. тела и физич. методы исследования. С 1950-х гг. широко применяется эл-ная микроскопия, к-рая позволяет более глубоко изучить структуру металлич. материалов. Для соврем. м. хар-но шир. использ. учения о дефектах кристаллич. решетки. М-ду теоретич. м. и физикой металлов нет четкой границы. В теоретич. м. рассматр. диаграммы сост., структура фаз в металлич. сплавах (тв. р-рах, интерметаллидах и др.), механизм и кинетика кристаллизации расплава и фаз. превращ. в тв. состоянии, изменение структуры и св-в металлов при пластич. деформации, общие закономерности влияния химич. состава и структуры на механич. и др. св-ва.
Приклад. (технич.) м. изуч. состав, структуры, процессы обработки и св-ва металлич. материалов конкретных классов (напр., Fe-С-сплавов, конструкц., нерж. сталей, жаропрочных, Аl-, Сu- сплавов, металлокерамики и др.). В связи с развитием новых областей техники возникли задачи изучения поведения металлов и сплавов при радиац. воздействиях, весьма низких темп-pax, высоких давлениях и т.д.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• physical metallurgy

металловедение
Наука о строении и св-вах металлов и сплавов. Осн. задачи м.: создание сплавов с зад. комплексом св-в; установл. закономерностей формиров. структуры и св-в изделий при их отливке, обработке давлением, термообработке и др. способах обработки; установл. закономерностей изменений структуры и св-в металлич. материалов при эксплуатации изделий. Главное в м. — учение о связи практич. важных св-в металлич. материалов с их химич. составом и строением (структурой). Становление м. как науки произошло во 2-й половине XIX в. Начальник златоуст. оруж. з-дов П. П. Аносов, работая над раскрытием тайны булатных клинков, в 1831 г. впервые в истории металлургии применил микроскоп для изучения строения стали. Англ. петрограф Г. Сорби использовал в 1864 г. микроскоп для изуч. строения железных метеоритов. Эти работы положили начало микроструктур. анализу металлов. Великий рус. металлург Д. К. Чернов (1839—1921 гг.) открыл в 1868 г. критич. точки (темп-ры превр.) в стали и связал с ними выбор режима термообработки для получения необх. структуры и св-в. Это открытие оказало определяющее влияние на последующее становление и развитие науки о металлах. Франц. инженер Ф. Осмонд применил изобрет. Ле-Шателье Pt|Rh-Pt термопару для установления критич. точек Чернова в сталях методом термич. анализа (по появл. тепл. эффектов превр.) и использовал изобрет. Ле-Шателье специализир. метал. микроскоп для выявл. в отраж. свете структурных составляющих в сталях. К 90-м гг. XIX в. закончился подготовит. период в развитии металловедения. В 1892 г. Ф. Осмонд предложил называть новую науку, описывающую строение металлов и сплавов, металлографией. Последние годы XIX в. и первые два 10-летия XX в. явл. периодом классич. металлографии, гл. методами к-рой были микроструктурный и термич. анализы. С 1920-х гг., все шире использ. рентгеноструктурный анализ для изучения ат.-кристаллич. строения металлов и разнообр. фаз в металлич. сплавах, а тж. механизма структур. измен. в металлич. материалах при разного вида обработках. К началу 30-х г.г. содержание науки о металлах вышло за рамки классич. металлографии и получило распростр. более емкое ее название — металловедение. В послед, годы в м. все шире используются представления физики тв. тела и физич. методы исследования. С 1950-х гг. широко применяется эл-ная микроскопия, к-рая позволяет более глубоко изучить структуру металлич. материалов. Для соврем. м. хар-но шир. использ. учения о дефектах кристаллич. решетки. М-ду теоретич. м. и физикой металлов нет четкой границы. В теоретич. м. рассматр. диаграммы сост., структура фаз в металлич. сплавах (тв. р-рах, интерметаллидах и др.), механизм и кинетика кристаллизации расплава и фаз. превращ. в тв. состоянии, изменение структуры и св-в металлов при пластич. деформации, общие закономерности влияния химич. состава и структуры на механич. и др. св-ва.
Приклад. (технич.) м. изуч. состав, структуры, процессы обработки и св-ва металлич. материалов конкретных классов (напр., Fe-С-сплавов, конструкц., нерж. сталей, жаропрочных, Аl-, Сu- сплавов, металлокерамики и др.). В связи с развитием новых областей техники возникли задачи изучения поведения металлов и сплавов при радиац. воздействиях, весьма низких темп-pax, высоких давлениях и т.д.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• physical metallurgy