Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Промышленность и Производство Промышленность и Производство

Затвердевание сплавов. Строение жидкого металла. Термодинамические стимулы и кинетические возможности процесса затвердевания. Влияние переохлаждения и примесей на процесс кристаллизации

Брелок LED "Лампочка" классическая.
Брелок работает в двух автоматических режимах и горит в разных цветовых гаммах. Материал: металл, акрил. Для работы нужны 3 батарейки
131 руб
Раздел: Металлические брелоки
Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм).
Быстрозакрывающиеся пакеты с замком "зиплок" предназначены для упаковки мелких предметов, фотографий, медицинских препаратов и
148 руб
Раздел: Гермоупаковка

Министерство образования и науки Украины Донбасский государственный технический университет Кафедра ОМД КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине &quo ;Металловедение&quo ; на тему: &quo ;Затвердевание сплавов. Строение жидкого металла. Термодинамические стимулы и кинетические возможности процесса затвердевания. Влияние переохлаждения и примесей на процесс кристаллизации&quo ; Алчевск 2009 1.Жидкое и твёрдое состояние Все вещества могут находиться в трёх агрегатных состояниях: твёрдое, жидкое и газообразное. Переход между ними сопровождается скачкообразным изменением свободной энергии, энтропии, плотности и других физических свойств. Реализация агрегатного состояния вещества зависит от температуры (Т) и давления (Р), при которых оно находится. В газах межмолекульные расстояния большие, молекулы не взаимодействуют друг с другом. У газа отсутствует объём и форма. Жидкости и твёрдые тела имеют постоянный, собственный объём (т. к. атомы взаимодействуют друг с другом). В жидкости происходят малые колебания атомов вокруг равновесных положений и частые перескоки из одного равновесного положения в другое. Жидкое состояние характеризуется ближним порядком в расположении атомов. Жидкости характерна некоторая зависимость в расположении атомов; характерное свойство жидкости – текучесть. Ближний порядок динамически неустойчив. С повышением температуры размеры объемов с ближним порядком (фазовых флуктуаций), уменьшаются. Атомы в твердом теле совершают только малые колебания около своих равновесных положений. Это приводит к правильному чередованию атомов в пространстве на одинаковых расстояниях для сколь угодно далеко удаленных атомов, т.е. существует дальний порядок в расположении атомов; образуется кристаллическая решетка. Твердому телу характерна стабильная, постоянная форма. Термодинамические условия кристаллизации Переход металла из жидкого состояния в твёрдое (кристаллическое) называется кристаллизацией. Кристаллизация (или плавление) протекает в условиях, когда система переходит к термодинамическому более устойчивому состоянию с меньшей свободной энергией. Энергетическое состояние системы, характеризуется термодинамической функцией F, называемой свободной энергией (это только часть системы): F = U – S, где U – полная энергия; – абсолютная температура К0; S – энтропия (характеризует степень порядка; чем больше беспорядок, тем больше энтропия). Изменение свободной энергии жидкого и твердого состояний в зависимости от температуры показано на рис. 1. Рисунок 1. Изменение свободной энергии металла в жидком (FЖ), в твердом (FТ) состоянии в зависимости от температурыСистема с большой свободной энергией менее устойчива, и, следовательно, стремится перейти к устойчивому состоянию с минимальной свободной энергией. Выше температуры ТП устойчив жидкий металл (при Т1 →Fж&l ;Fт), имеющий меньший запас свободной энергии, ниже этой температуры устойчив твердый металл (при Тк → Fт&l ; Fж). При ТП величины свободных энергий жидкого и твердого состояний равны: Fж = Fт. Температура ТП – равновесная температура кристаллизации (плавления) вещества, при которой обе фазы (жидкая и твердая) могут (Fж= Fт) существовать одновременно и бесконечно долго.

Процесс кристаллизации при этой температуре не начинается. Кристаллизация начнется, при создании специальных условий, когда возникнет разность свободных энергий &Del a;f, то есть вследствие уменьшения свободной энергии твердого металла по сравнению жидким. Следовательно, процесс кристаллизации может протекать только при переохлаждении металла ниже ТП. Разность между температурами ТП и Тк, при которых может протекать кристаллизация, носит название степени переохлаждения: &Del a; Т = ТП – Т к где Т к – фактическая температура кристаллизации. Кристаллизация может характеризоваться термическими кривыми охлаждения (рис. 2). Рассмотрим процесс кристаллизации чистых металлов с разной скоростью охлаждения. Скорость V1 – очень медленное охлаждение, степень переохлаждения &Del a;Т1 – невелика, кристаллизация протекает при температуре близкой к равновесной ТП. На кривой охлаждения имеется горизонтальная площадка, образование которой объясняется выделением скрытой теплоты кристаллизации, несмотря на отвод теплоты при охлаждении. Рисунок 2. Кривые охлаждения при кристаллизации металлаС увеличением скорости охлаждения (V2, V3) степень переохлаждения возрастает, кристаллизация протекает при температуре значительно ниже равновесной ТП. Для металлов степень переохлаждения обычно 10–300С. Процесс кристаллизации, как установил Д.К. Чернов, начинается с образования кристаллических зародышей (центров кристаллизации) и продолжается в процессе роста их числа и размеров. Таким образом, процесс кристаллизации состоит из двух элементарных процессов: 1-й – зарождение зародышей, 2-й – их рост. В первоначальный момент кристаллы растут свободно, имея правильную форму; однако при столкновении растущих кристаллов их правильная форма нарушается. Рисунок 3. Схема кристаллизации металла Рисунок 4. Кинетическая кривая кристаллизации Самопроизвольное образование зародышевых центров Наиболее сложным в процессе кристаллизации является представление по зарождению центров кристаллизации. С понижением температуры степень ближнего порядка в жидкости и размер таких микрообъемов возрастают. При температуре близких к Тк (ТП), в жидком металле возможно образование небольших группировок, в которых атомы упакованы так же, как и в кристаллах. Такие группировки называют фазовыми (или гетерофазными) флуктуациями. Эти флуктуации превращаются в зародыши (центры кристаллизации). Возникающие зародыши могут быть различной величины. Рост зародышей возможен, если они достигли определенной величины, начиная с которой их рост ведет к уменьшению свободной энергии (рис. 5). Рисунок 5. Изменение свободной энергии металла при образовании зародышей кристалла в зависимости от их размера Изменение свободной энергии: &Del a;Fобщ = – V&Del a;f Sσ где V – объем зародыша, &Del a;f – разность (Fж – Fт) металла, S – суммарная величина поверхности кристаллов, σ – поверхностное натяжение. В процессе кристаллизации свободная энергия системы, с одной стороны уменьшается за счет перехода жидкого металла в твердый на V&Del a;f, а с другой стороны, возрастает в результате образования поверхности раздела с избыточной поверхностной энергией, равной Sσ.

Минимальный размер зародыша Rк, способного к росту при данных температурных условиях, называется критическим размером зародыша (зародыш – критический или равновесный): Rк= 2σ/&Del a;f. С увеличением степени переохлаждения Rк уменьшается (за счет увеличения &Del a;f) (рис. 6), и следовательно возрастает число зародышей (центров) кристаллизации и скорость образования этих зародышей. Рисунок 6. Изменение свободной энергии металла при образовании зародышей кристалла в зависимости от степени переохлаждения Рост кристаллов (зародышей) происходит поступлением из жидкости двумерного зародыша на поверхность кристалла, или присоединением атомов к ступенькам винтовой дислокации и другим деферентам. 4.Влияние переохлаждения на процесс кристаллизации Скорость процесса кристаллизации и строение металла после затвердевания зависят от числа зародышей ч.з. (центров кристаллизации), возникающих в единицу времени и в единице объема, то есть от скорости образования зародышей и скорости роста с.р. зародышей (увеличения линейных размеров растущего зародыша в единицу времени (мм/с). Чем больше скорость образования зародышей и чем больше скорость их роста, чем выше эти факторы, тем быстрее протекает процесс кристаллизации. При ТП – ч.з. и с. р. равны нулю, и поэтому процесс кристаллизации не происходит. С увеличением степени переохлаждения ч.з. и с.р. возрастают, при определенной &Del a;Т достигают максимума, после чего снижаются (рис. 7). Рисунок 7. Зависимость параметров кристаллизации ч.з. и с.р. от степени переохлаждения В условиях когда &Del a;Т1 &l ; &Del a;Т2 &l ; &Del a;Т3 будет получено: при &Del a;Т1 – крупное зерно; &Del a;Т2 – чуть мельче; &Del a;Т3 – максимальное измельчение структуры. С увеличением &Del a;Т скорость образования зародышей, а следовательно, их число возрастают быстрее, чем скорость роста, это объясняется диффузиционными процессами, которые замедляются при низких температурах (больших &Del a; Т). Чем больше скорость образования зародышей (ч.з.) и меньше скорость их роста, тем меньше размер кристалла (зерна), выросшего из зародыша, структура металла будет мелкозернистой. Величина зерна определяется: S = 1,1 (с.р./ч.з.)3/4 При малой &Del a;Т число зародышей мало, получено будет крупное зерно. С увеличением &Del a;Т число зародышей возрастет (скорость образования зародышей) и размер зерна металла уменьшается. Зерно металла (его размер) влияет на пластичность и вязкость. Чем меньше размер зерна, тем выше эти свойства у металлов. Гетерогенное образование зародышей. Влияние примесей на процесс кристаллизации Часто источником образования зародышей являются всевозможные твердые частицы (примеси – неметаллические включения, окислы и т.д.). Частицы примеси должны иметь одинаковую кристаллическую решетку с затвердевающим металлом, параметры решетки могут отличаться не более чем на 9%. Наличие примесей приводят и уменьшают размер Rк, работы его образования, затвердевание жидкости начинается при меньшем &Del a;Т, чем при самопроизвольном зарождении. Чем больше примесей, тем больше центров кристаллизации, тем мельче получается зерно (гетерогенное образование зародышей).

Квантовая теория фотоэффекта в металлах была разработана в 1931 И. Е. Таммом и С. П. Шубиным.   Важные работы по физике металлов и сплавов, по фазовым превращениям и структуре мартенсита выполнены в 30-х гг. Г. В. Курдюмовым. Первые послевоенные годы ознаменовались успехами в области порошковой металлургии; основы физики спекания были заложены в работах советских учёных (М. Ю. Бальшин, Я. Е. Гегузин, Б. Я. Пинес и др.). В 1934 Шубиным и С. В. Вонсовским предложена т. н. полярная модель металлических и полупроводниковых кристаллов, получившая дальнейшее развитие (1949) в работах Н. Н. Боголюбова и С. В. Тябликова.   В 50—60-е гг. И. М. Лифшиц с сотрудниками показал, что знание динамических свойств электронов проводимости, а с ними и электронных свойств металлов (гальваномагнитных, высокочастотных, резонансных) позволяет установить спектр электронов проводимости и, в частности, важную характеристику этого спектра — поверхность Ферми. Рассмотрение форм поверхности Ферми позволяет делать заключения о термодинамических и кинетических свойствах металлов

1. Влияние социальной среды на уровень развития лидерских качеств

2. Влияние окружающей среды на экономический рост и промышленность

3. Влияние окружающей среды на организм человека

4. Влияние географической среды на возникновение топонимов

5. Влияние внешней среды на работу предприятия торговли

6. Влияние растворителя на качество, стабильность и биофармацевтические характеристики жидких лекарственных форм
7. Влияние психологической среды ВУЗа
8. Безотходные технологические процессы и охрана окружающей среды в химической технологии твердых горючих ископаемых

9. Влияние городской среды на здоровье населения

10. Жидкие кристаллы, история открытия жидких кристаллов, структура, типы и их применение

11. Геометрическая теория строения материи

12. Теория химического строения органических соединений. Электронная природа химических связей. Предпосылки теории строения. Теория химического строения. Изомерия

13. Влияние технологических процессов на окружающую среду и здоровье человека

14. Степень влияния условий производственной среды и трудового процесса на функциональное состояние организма

15. Роль микроэлементов в обменных процессах растений и на накоплении ими биологически активных веществ (Реферат (обзор литературы) () WinWord 97)

16. Влияние температуры на жизненные процессы

Точилка для карандашей механическая "Панда 1".
Точилка для карандашей механическая "Панда". 1 отверстие. Материал: пластик.
576 руб
Раздел: Точилки
Глобус Луны диаметром 210 мм.
Диаметр: 210 мм. Масштаб: 1:60000000. Материал подставки: пластик. Цвет подставки: чёрный. Размер коробки: 216х216х246 мм. Шар выполнен из
642 руб
Раздел: Глобусы
Трусики-подгузники Merries (L), 9-14 кг, 44 штуки.
Подгузники Merries изготовлены из чистого хлопка, гладкого как шёлк и очень мягкого на ощупь. Специально разработанная «дышащая»
1448 руб
Раздел: Обычные

17. Свинцовое загрязнение окружающей среды РФ и его влияние на здоровье населения

18. Твердые бытовые отходы и влияние их на окружающую среду

19. Октябрьские события 1917 г. в России, и их сущность, оценка и влияние на развитие политических процессов в мире

20. Исследование основных факторов влияния на распространения наркотиков среди подростков

21. Влияние на человека опасных вредных факторов производственной среды

22. Влияние языка на познавательные процессы
23. Влияние внешнеэкономических факторов на трансформационные процессы в России
24. К вопросу о влиянии открытого пространства-времени на исторический процесс

25. Биологические основы развития ребенка и влияние на него факторов внешней среды

26. Влияние объема пробы на хроматографический процесс

27. Механизм влияния солнечной активности на земные процессы

28. Влияние психодинамических свойств учащихся на успешность формирования навыков и умений в процессе обучения

29. Научные тексты как эмпирический материал изучения строения знаний и процессов мысли

30. Влияние температуры окружающей среды на свойства сварного шва

31. Течения жидких и газообразных сред

32. Паузы в тренировочном процессе у женщин-спортсменок, вызванные беременностью, и их влияние на спортивные достижения

Цветные карандаши Color Peps Maxi, трехгранные, 12 цветов.
Широкий грифель: плотное закрашивание, толстый карандаш удобен для самых маленьких.
371 руб
Раздел: 7-12 цветов
Телескопическая вилка.
Прикольный подарок, который рассмешит участников любого застолья. При помощи этой вилки Вы можете с невозмутимым видом «подцепить»
427 руб
Раздел: Прочее
Штора для ванной комнаты (арт. RPE-730020).
Размер: 200х200 см. Материал: полиэстер. В комплекте 12 крючков.
375 руб
Раздел: Занавески

33. Влияние неблагоприятных природных и социальных факторов среды обитания на здоровье населения

34. Сокращение влияния золоотвала ТЭС на окружающую среду

35. Влияние автотранспорта на окружающую среду г. Сочи

36. Влияние нефтяной промышленности на окружающую среду

37. Нетрадиционные источники энергии и их влияние на окружающую среду

38. Сокращение влияния золоотвала ТЭС на окружающую среду
39. Влияние инфляционных процессов на оценку инвестиционных проектов
40. Влияние ТНК на мировой экономический процесс

41. Связь периодических процессов в организме человека, обусловленных ритмикой внешней среды, с вариациями магнитного поля солнца

42. Бактерии: места обитания, строение, процессы жизнедеятельности, значение

43. О техногенном влиянии на геологическую среду на примере Донецкого бассейна

44. Влияние схемы шлифования как динамического фактора процесса резания на дефектность и прочность изделий из ситаллов

45. Влияние промышленности на окружающую среду

46. Влияние различных факторов на процессы флокуляции

47. Опасность в производственной среде: влияние химических веществ

48. Бактерии: места обитания, строение, процессы жизнедеятельности, значение

Блюдо для блинов с крышкой "Весенняя свежесть", 23 см.
Блюдо для блинов с крышкой прекрасно впишется в кухонный интерьер. Материал: доломит. Диаметр: 23 см.
737 руб
Раздел: Блюда
Ящик для хранения универсальный, прозрачный, 25 л.
Универсальный ящик сэкономит место и поможет поддерживать идеальный порядок в офисных и складских помещениях. Позволяет удобно и компактно
757 руб
Раздел: Более 10 литров
Столик пеленальный "Фея" (цвет: сиреневый).
Пеленальный столик Фея - отличный вариант для пеленания младенца, который не займет много места в помещении и позволит сохранить больше
2048 руб
Раздел: Пеленальные столики, доски

49. Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы

50. Современные лесозаготовки и их влияние на процесс естественного возобновления леса

51. Влияние внешней и внутренней среды на деятельность организации

52. Влияние традиционных праздников на процесс социализации ребенка

53. Влияние массовой культуры на социокультурную среду Украины

54. Особенности строения органов дыхания и процесс дыхания у человека
55. Влияние гамма-аминомасляной кислоты на процессы, протекающие в организме
56. Влияние процессов глобализации на международную безопасность

57. Анализ влияния внешней и внутренней среды на принятие управленческих решений

58. Процесс и среда разработки управленческого решения

59. Внешнеэкономическая среда и ее влияние на функционирование предприятия

60. Влияние среды на личность

61. Анализ влияния личностных качеств руководителя в процессе разработки управленческих решений

62. Влияние подсказки на процесс обучения

63. Влияние среды на развитие личности подростка

64. Выявление эффективности влияния различных приемов на процесс коррекции конструктивной деятельности детей младшего школьного возраста с задержкой психического и речевого развития

Домик игровой с забором.
Дом предназначен для игры на свежем воздухе. Замечательный домик высокого качества, будет радовать ваших детей и вас на вашем садовом
10536 руб
Раздел: Домики и комплексы
Стиральный порошок с ферментами "Top Home", 900 г.
Порошок устраняет самые трудновыводимые и застарелые пищевые и технические пятна и убивает бактерии, делая белье идеально чистым.
353 руб
Раздел: Стиральные порошки
Кружка "Гольф", с ручками.
Оригинальная керамическая кружка.
592 руб
Раздел: Оригинальная посуда

65. Влияние процессов в сфере моды на социальное поведение студенчества

66. Адаптация как процесс и результат приспособления индивида к среде

67. Исследование процессов испарения и конденсации жидких капель

68. Влияние кризисных процессов на туризм

69. Влияние финансов на процесс инфляции в России

70. Закономерности процесса формования электродов на основе оксида меди и влияние параметров процесса на эксплуатационные характеристики литиевых источников тока
71. Абиотические факторы среды и их влияние на живые организмы
72. Антропогенные факторы и их влияние на человека и окружающую среду

73. Влияние загрязнений окружающей среды на рентабельность предприятия

74. Влияние крупного промышленного центра на окружающую среду

75. Влияние на окружающую среду агрофирмы "Сосновоборская"

76. Влияние объектов топливно-энергетического комплекса на окружающую среду

77. Воздействие химических, физических и биологических факторов в ходе технологического процесса на окружающую среду и здоровье человека управления

78. Тепловые выбросы в атмосферу и их влияние на окружающую среду

79. Влияние машин на окружающую среду

80. Влияние отраслей народного хозяйства на окружающую среду

Дуст от муравьев "Чистый дом", 350 грамм.
Препарат для эффективного уничтожения всех типов муравьев в домах, на садовых участках, на террасах. Без запаха! Способ применения: дуст
347 руб
Раздел: От тараканов и прочих насекомых
Покрывало "Нордтекс. Цветочный ковер", 150х200 см.
Airsoft - это нежнейшие на ощупь покрывала с двусторонним длинным ворсом. Новая конструкция полотна содержит еще больше воздуха, который
900 руб
Раздел: Покрывала и пледы
Кастрюля из нержавеющей стали 5508-2, 2,1 л, 18 см.
Объем: 2,1 л. Диаметр: 18 см. Глубина: 10,5 см. Толщина стали: 0,3 мм. Кастрюля из высококачественной нержавеющей стали. Специальная
422 руб
Раздел: До 3 литров

81. Загрязняющие вещества и их влияние на окружающую среду

82. Анализ и определение влияния факторов внешней среды предприятия

83. Солнце и его строение

84. Строение и эволюция Вселенной

85. Солнечно-Земные Связи и их влияние на человека

86. Влияние магнитного поля
87. Физическое строение Солнца
88. Влияние космоса на современные информационные технологии

89. Разнообразие строения цветков и плодов у семейства Розоцветные

90. Влияние циано- и тетразольных производных цитозина и тимина на резистентность эритроцитов

91. Влияние мяты на рост и развитие перца сладкого

92. Питательные среды в микробиологии

93. Строение цветка

94. Проводящая система листьев. Строение, типы жилкования

95. Общая характеристика процесса научения

96. Влияние 6-БАП на растения кукурузы при разном уровне засоления

Кроватка для кукол, деревянная.
Если ваша дочка мечтает собрать для любимой куколки целый мебельный гарнитур, то начинать необходимо с покупки именно этой реалистичной
401 руб
Раздел: Спальни, кроватки
Ростомер говорящий "Ферма".
Новинка от Азбукварика – говорящий плакат-ростомер! Повесьте его на стену на нужной высоте – узнайте, как растёт ваш малыш. Кнопки на
482 руб
Раздел: Ростомеры
Рюкзачок дошкольный "Щенячий патруль", 23х19х8 см.
Легкий и компактный дошкольный рюкзачок - это красивый и удобный аксессуар для вашего ребенка. В его внутреннем отделении на молнии легко
693 руб
Раздел: Без наполнения

97. Влияние физических нагрузок на организм человека

98. Слуховой анализатор. Строение и функции сердца

99. Ядовитые вещества и их влияние на организм человека


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.