206 3

Zmiany strukturalne

crrukfury podczas krzepnięcia oraz podczas W robole 6 omów.ono zin-any ^ ^ _wanjnkach zbliżonych do równowag, przemian fazowych w samei s y    _{w roz}d/.iale omówiono zmiany

(podczas powolnych ^zm^^^T_waru„kach różniących się od warunków Mruktury pocłcM* pr/emi •    * odfcztafcania plastycznego . rekrystalizacji,

równowagi fawW .■ £ odkształcenie plastyczne . rekrystalizację jest Knowanie mikro. ^ ^ _malcriatów, w których nie uchodzą przemiany

r^^łyrngdyż są to jedyne metody umożliwiające zmianę m.krostruk-turyuJdeh materiałów w stanie stałym.

7 1 Siły pędne zmian strukturalnych

Warunkiem wystąpienia w jakimś materiale jakichkolwiek /.mian strukturalnych jest d ulanie odpowiednich sił napędzających te zmiany, nazywanych    w«//»y/m

/miana strutóury krystalicznej żelaza podczas chłodzenia z RSC na RPC. dyfuzja ,_{a txJ} powierzchni elementu stalowego do jego wnętrza pr/.y nawęglamu lub spiekanie cząstek proszku podczas wyżarzania po prasowaniu są możliwe dlatego, że dla kazdegoz tych procesów istnieje siła pędna. Sama siła pędna nie zapewnia jednak zachodzenia zmian strukturalnych. Musi również istnieć droga, po której dany proces może zajść. Na przykład, chociaż atomy Ni i Cu. po naniesieniu warstwy Ni na Cu. dążą do wymieszania (utworzenia roztworu), to jednak może to stać się tylko wówczas, gdy będzie istnieć droga do zajścia tego procesu, to jest gdy dyfuzja nomów będzie wystarczająco szybka. W wysokiej temperaturze jest dużo energii icplnej. dlatego też dyfuzja zachodzi szybko, natomiast w niskiej temperaturze dyiu/.ya odbywa się bardzo wolno lub nie zachodzi w ogóle. Szybkość zachodzenia mian strukturalnych jest więc funkcją siły pędnej i kinetyki dla danej drogi procesu.

Dla zmian strukturalnych zachodzących w stałej temperaturze i pod stałym śnieniem, funkcją określającą siłę pędną procesu jest entalpia swobodna (6).

Hf

G-H-TS

(7.1)

_-Jfl. równic/ energią swobodną Gibbsa lub poUncjaUm ,_rm, , fljjjjjgjl ona równaniem    ^rmodynamicznym.

jednio entalpia i entropia układu. T - temperatura be/.względna. .j;ic Hwyniku przemiany fazowej (AG) jest tradycyjnie nazywane 5ifq irfi.i‘^c^^{/cnłC #} _ny Nazwa ta jest raczej niefortunna, gdy/ AG me wyraża siły Lw ^prT'lc', prace o wymiarze J.

„yftua*⁷* dynamiczny materiału, podobnie jak stan statycznych układów 5/j/i term' . _ć niestabilny, metastabilny lub stabilny (rys. 7.\ i 7.2). ^wniczny*' ^{mozc J}

7 2 Stabilno^ złożonego układu jest określona /miana jego entalpii swobodnej (AG)

7.1.1. Siła pędna krystalizacji

Przejście ze sianu ciekłego, w którym ułożenie atomów jest nieuporządkowane, do krystalicznego stanu stałego, w którym ułożenie atomów jest uporządkowane, jest związane z uwolnieniem energii cieplnej (ciepła topnienia), co powoduje przystanek rukrzywej chłodzenia (rys. 7.3). Uporządkowanie w ułożeniu atomów ma wpływ na własności zależne od struktury: objętość maleje o 1 -6%. przewodność elektryczna ruinie, a zdolność atomów do migracji zmniejsza się.

207