неравновесная кристаллизация


неравновесная кристаллизация
[non-equilibrium solidification] — процесс кристаллизации в условиях ограниченной диффузии в твёрдой фазе или одновременно в твердой и жидкой фазах. Механизм изменения состава при кристаллизации твердых растворов в сплавах как с неогранической, так и с огранической растворимостью по Д. А. Петрову сводится к следующему. При равновесной кристаллизации состав твердого раствора непрерывно изменяется. Превращение жидкости в твёрдый раствор следует рассматривать как два параллельных процесса: собственно образование кристаллов твердого раствора при температуре равновесного ликвидуса и изменение состава кристаллов, образованных при более высокой температуре.
Первый процесс предполагает диффузию только в жидкой фазе (включая разделительную) и протекает сравнительно легко. Второй предполагает диффузию и в твердой фазе. Он протекает медленно и при высоких скоростях охлаждения может не идти. Сохранение равновесного коэффициента распределяется при полном подавлении диффузии в твёрдой фазе (т. е. равновесие жидкости с твердой фазой у поверхности кристаллизации) — квазиравновесие. Ограниченная диффузия в твёрдой фазе характерна для кристаллизации больших масс металла (практически всех промышленных слитков и отливок). Повышение скорости кристаллизации может привести к ограничению диффузии в жидкой фазе, а также к затвердеванию в соответствии с диаграммой метастабильного равновесия. Эти условия характерны для сверхбыстрой кристаллизации гранул, чешуек, очень тонких лент.
Направленный теплоотвод от поверхности слитка определяет форму фронта кристаллизации, скорость продвижения которого для слитка плоской формы рассчитывается решением задачи Стефана (промерзания грунта), а для слитка круглой формы — Лейбензона (промерзания нефтепровода). Различают следующие типы фронта кристаллизации: плоский, ячеистый, ячеисто-дендритный, дендритный. Для промышленных слитков и отливок наиболее типичны ячеисто-дендритный (рост столбч. зерен) и дендритный (образование и рост равноосных дендритов) фронты. В сечении слитка могут наблюдаться: три зоны (мелкозернистая структура у поверхности, 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 может быть получена усилением зародышеобразования в результате рационального выбора модификаторов или физических методов воздействия на кристаллизацию (ультразвук, электромагнитное поле и др.). В этом случае зерно является предельно мелким;
Смотри также:
Кристаллизация
фракционная кристаллизация
сверхбыстрая кристаллизация
кристаллизация под поршневым давлением
кристаллизация под газовым давлением
направленная кристаллизация

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг. . 2000.

Смотреть что такое "неравновесная кристаллизация" в других словарях:

  • 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… …   Справочник технического переводчика

  • кристаллизация под поршневым давлением — [crystallization under piston pressure] кристаллизация расплава в пресс форме под давлением прессового поршня от момента окончания заполнения пресс формы до момента затвердевания питателя. Способствует повышению плотности, герметичности,… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Кристаллизация — [solidification, crystallization] переход вещества из жидкого состояния в твердое кристаллическое; заключается в образовании кристаллических зародышей и их росте при достижении расплавом определенной температуры. Процесс кристаллизации… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • кристаллизация под газовым давлением — [crystallization under gas pressure] переход жидкого металла под избыточным газовым давлением в твердое состояние. Различают кристаллизацию под регулируемым перепадом газового давления (Смотри Литье под низким давлением, Литье с противодавлением) …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • фракционная кристаллизация — [fractional crystallization] способ глубокого разделения близких по физико химическим свойствам веществ и очистки их от примесей, заключающийся в растворении исходной смеси веществ и разгонке их на фракции. Менее растворимое вещество… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • направленная кристаллизация — [(uni)direc tional (controlled) solidification] процесс кристаллизации вещества в заданном направлении и заданной формы при равномерной с определенной скоростью продвижении фронта кристаллизации, в большинстве случаев плоского. Основные параметры …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • non-equilibrium solidification — Смотри неравновесная кристаллизация …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Разнозернистость — [variations in grain size] образование в слитках, отливках, деформированных полуфабрикатах макрообъемов с зернистой структурой, отличающейся от окружающейся массы размерами и формой зерен. Причина возникникновения разнозернистости в слитках и… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • КОНДЕНСАЦИЯ — (от позднелат. condensatio уплотнение, сгущение), переход в ва вследствие его охлаждения или сжатия из газообразного состояния в конденсированное (жидкое или твёрдое). К. пара возможна только при темп pax ниже критической для данного в ва (см.… …   Физическая энциклопедия

  • КРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ — слабо затухающие колебания границы раздела квантовый кристалл сверхтекучая квантовая жидкость, обусловленные периодич. плавлением и кристаллизацией. К. в., распространяющиеся вдоль границы раздела, экспериментально наблюдались в 4 Не. Механизм… …   Физическая энциклопедия

Книги