|
Вопрос № 23:
Что такое вторичная кристаллизация в стали? В чем ее практическое зна-чение? Приведите примеры.
РЕШЕНИЕ:
Некоторые металлы, например железо, титан и олово, способны по дос-тижении определенных температур заменять свое кристаллическое строение, перестраивая тип элементарной ячейки. Так ОЦК железо, будучи нагрето до 911 0С, перестраивает кристаллическую решетку при этой температуре и стано-вится ГЦК железо. Это строение сохраняется до 1392 0С, после чего решетка снова перестраивается и приобретает ОЦК строение, сохраняя его вплоть до температуры плавления 1539 0С.
Данное явление получило название аллотропии или вторичной кристал-лизации., а сам переходы от одного кристаллического строения к другому на-зываются аллотропическими или полиморфными.
Основной причиной вторичной кристаллизации является стремление лю-бого вещества обладать минимальными запасами свободной энергии, которая изменятся в зависимости от абсолютной температуры Т по формуле:
F= U - TS, (1)
где U - внутренняя энергия
S - энтропия (термодинамическая функция)
Если у металла по достижении какой-то определенной температуры из-менение типа кристаллической решетки обеспечивает снижение запасов сво-бодной энергии, то такой металл претерпевает аллотропическое превращение.
Разные аллотропные формы металла обозначают буквами греческого ал-фавита, при этом низкотемпературные модификации обозначают буквой ?, а последующие в порядке роста температуры - буквами ?, ?, ? и так далее.
Наличие у металлов аллотропических свойств имеет важное практиче-ское значение, так как благодаря им у металла изменяются такие свойства, как плотность, способность растворять в своей решетке другие элементы.
В связи с этим именно благодаря вторичной кристаллизации сплавы на основе железа можно подвергать термической обработке для целенаправленно-го изменения их свойств.
|
На уровень вверх
Купить