276 4

7 ZMIANY STHUK U/WA1.NC

ciśnieó wynosi Apr.R^: Ta siła jest równoważona prac/, siłę pochodząca od napi_Cł powierzchniowego. 2 r.Ry_GX, zatem

ApnR¹ ~ 2nttjf_Gz

stąd

(7.23)

Migracja granicy ziam ustaje. gdy siła od krzywizny granicy zostaje zrównoważona przez siłę wywierana przez cząstki (Ap *= pj. czyli

\'{oz Wyy<Gi R 2r

stąd

4r

(7.24)

Między promieniem krzywizny granicy ziam (/?) i średnicą ziam {D) istnieje zależność wyrost proporcjonalna

R =* xD

gdzie a - współczynnik o wartości od 5 do 9.

Zatem

(7.25)

X.

-950'C

Temperaturo

RYS. 7 74. Wpływ cząstek AIN na wielkość ziarna austenitu w stali

7. równania tego widać, tó przy danym ułamku objętości cząstek. ze wzrostem itb n>*drobnicnia maleje wielkoić ziarna osnowy, jeżeli /e wzrostem tempera*

» vtvzarzama następuje rozpuszczanie i koagulacja cząstek, to przy ich krytycz-*: i’oŚc» niektóre granice ziam. uwolnione od cząstek, zaczynają v/ybko migrować.

., y(owad/t do rekrystalizacji wtórnej. Taka sytuacja występuje na przylad w stalach ^•ijmanych aluminium w temperaturach powyżej ok^SO^C Wydzieleniami w tych są cząstki AIN. Zależność wielkości ziarna od temperatury w przypadku „uli odtlcnioncj i nie odllenioncj aluminium przedstawiono schematycznie na

n*.77«.

Podsumowanie

Zmiany strukturalne w materiale są możliwe jedynie wówczas, gdy istnieją czynniki powodujące te zmiany, nazywane siłami pędnymi Sama siła pędna nic jest jednak *>tJarczająca do lego, aby zmiany strukturalne w materiale mogły wystąpić.

Koniec ma jest również droga, po której dany proces może zajść Zmiany strukturalne ^ rwy kle /.wiązane t tworzeniem się nowej fazy lub faz albo ze w zrostem jednej fazy kus/iem fazy innej. Takie procesy są nazywane przemianami fazowymi. Dys* kołowano jedynie przemiany fazowe zachodzące dzięki tworzeniu się obszarów v*ej ta/y o wielkości krytycznej (tworzenie się zarodków) i ich wzrostowi dzięki migracji granic między osnową i tworzącą się fazą. Zarodkowanie nowej fazy może tyć jednorodne lub niejednorodne. Ze względu na to, że zarodkowanie jednorodne wymaga bardzo dużych pr/cchlodzeń. a w materiałach zawsze występują miejsca, na Mrych zarodkowanie jest ułatwione, dlatego istotne jest jedynie zarodkowanie niejednorodne. S/.ybkość przemian dyfuzyjnych rośnie ze wzrostem siły pędnej szybkości dyfuzji Siła pędna rośnie ze wzrostem przechłodzenia. natomiast szybkość¹ dyfuzji maleje w miarę obniżania temperatury, dlatego do tego, aby i/ybkość przemiany była maksymalna, konieczne jest określone przechłodzenic.

Skład stopu po skrzepnięciu nie jest jednorodny, gdyż występują zarówno niejednorodności składu ograniczone do mikroobszarów nazywane mikrosegrcgacją lub segregacją dendryczną jak i niejednorodności sprowadzające się do lego, że różnice w składzie występują między częścią środkową a powierzchniową wlewka lub odlewu (makrosegrcgacja). W strukturze wlewka lub odlewu występują zwykłe następujące strefy: kryształów zamrożonych, kryształów kolumnowych i kryształów równoosiowych.

Bardzo użyteczne w analizie tworzących się mikrostruktur podczas obróbki cieplnej są, szczególnie w stalach, wykresy przedstawiające zależność ułamka objętości tworzącej się fazy lub faz w funkcji czasu w stałej temperaturze lub podczas chłodzenia ciągłego. Wykresy te są sporządzane we współrzędnych czas (na osi odciętych) i temperatura (na osi rzędnych) i są nazywane wykresami CTP. Jeżeli stal jesi chłodzona z zakresu austenitu, to w zależności od jej składu i szybkości

277