Контрольная работа на тему Технология машиностроения

Содержание:

Вопрос 38. 3

Вопрос 52. 5

Вопрос 98. 7

Вопрос 108. 9

Вопрос 132. 11

Список литературы.. 14

Фрагмент текста работы:

Вопрос 38. Опишите влияние реальной среды на процесс
кристаллизации

Кристаллизацией называется
переход из жидкого в твердое состояние с образованием кристаллических решеток
или кристаллов. В реальных металлических телах кристаллизация расплавов
заканчивается образованием структуры сложно переплетенных кристаллов —
дендритов. Их морфология определяет свойства материалов. При образовании
кристаллов их развитие идет в основном в направлении, перпендикулярном
плоскостям с максимальной плотностью упаковки атомов. Это приводит к тому, что
первоначально образуются длинные ветви, так называемые оси первого порядка.
Одновременно с удлинением осей первого порядка на их ребрах зарождаются и
растут перпендикулярные к ним такие же ветви второго порядка. в свою очередь на
них растут оси третьего порядка и т.д. Образуются кристаллы древовидной —
дендритной формы. Преимущественный рост кристалла происходит в направлении
отвода тепла. Ветви дендритов разделены очень тонкими прослойками нерастворимых
в жидком и особенно в твердом состоянии примесей и мельчайшими полостями, и
порами, возникшими в результате уменьшения объема при переходе металла из
жидкого состояния в твердое. При tпл, определенной для каждого металла, твердый
металл переходит в жидкий. Многие свойства при этом меняются незначительно.
Например, плотность падает на 5-7%, электропроводность и теплопроводность
возрастают. Характер внутренних сил не изменяется. Металлическая жидкость по
своему строению близка к твердому телу. Кристаллическая решетка сохраняется до
температуры плавления. После расплавления решетка разрушается, но сохраняется
динамический ближний порядок. Затвердевание происходит при температуре tзатв,
она меньше tпл. Существует переохлаждение и перенагрев.

При температуре Тп
величины свободных энергий жидкого и твердого состояния равны. Процесс
кристаллизации протекает при температуре, меньшей Тп. Для начала затвердевания
необходимо переохлаждение (разность энергий). Переохлаждение тем больше, чем
больше скорость изменения.

Процесс кристаллизации
происходит в два этапа [2]:

·       
образование зародышей кристаллов;

·       
рост образовавшихся кристаллов.

В реальных металлах
центрами кристаллизации являются тугоплавкие частицы и стенки литейной формы.

В чистых металлах
центрами кристаллизации служат области с дальним порядком расположения атомов
(кластеры), т.е. их строение близко к строению кристаллической решетки.

Чем больше скорость
охлаждения (степень переохлаждения), тем более мелкозернистая структура
образуется. Если скорость охлаждения порядка 105-106⁰ в секунду,
получается аморфная структура.