مسار انتشار الكربون. التحول المارتنسيتي. تجارب البحث على ضغط SHS

يتم أخذ في الاعتبار معلمات وحدة جودة إمدادات المياه العامة والمنهجية المحددة لحسابها وإظهار خطوات حساب المؤشر المعقد لجودة نظام إمدادات المياه.

الكلمات المفتاحية: المياه، معلمات وحدة الجودة، مؤشر الجودة الشامل، طريقة الحساب.

بيلوف ديمتري بوريسوفيتش، مرشح للعلوم التقنية، محاضر، imsbelov@، mail. رو, روسيا, تولا, جامعة ولاية تولا,

ماسينكوف إيفجيني فياتشيسلافوفيتش، دراسات عليا، masenkov-evgeny@yandex. رو، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا

UDC669.017.3; 669.017.3:620.18

تأثير ظروف التبريد على مستوى الاجهادات المتبقية وإعادة توزيع الكربون في الأوستينيت والمارتنسيت أثناء تصلب الفولاذ متوسط ​​الكربون

يأكل. جرينبيرج، أ.أ. ألكسيف ، إي يو. نوفيكوفا، أ. ياروفيتسكايا، أ.ف. جالكين

تمت دراسة تأثير معدل التبريد أثناء التسقية على مستوى الإجهادات المتبقية من المارتنسيت بعد التبريد للفولاذ 40Х، 40Х13، 40Н14. لقد ثبت أن العوامل التي تزيد من مسار الانتشار المحتمل للكربون تؤدي إلى تكوين توزيع أكثر تجانسًا للكربون بعد التبريد. تتم المساهمة الغالبة في إعادة توزيع الكربون أثناء التبريد بالتبريد من خلال فصله عن العيوب في الشبكة البلورية الأوستنيتية في نطاق درجة الحرارة الذي يسبق التحول المارتنسيتي.

الكلمات المفتاحية: التحول المارتنسيتي، معدل التبريد، الإجهادات المتبقية، إعادة توزيع الكربون، مسار الانتشار، تحلل المارتنسيت.

في الأوستينيت فائق التبريد، خلال فترة التبريد إلى النقطة Mn، تحدث إعادة توزيع للكربون في شبكة الأوستينيت مع امتزازه على العيوب في البنية البلورية. بالنظر إلى الحركة العالية للكربون في الأوستينيت في النطاق T3 - Mn، حيث T3 هي درجة حرارة تسخين الفولاذ للتصلب، يمكن الافتراض أن إعادة التوزيع هذه يجب أن تؤدي إلى تغيير ملحوظ في التوزيع الأولي للكربون.

من ناحية أخرى، في مارتنسيت المتكون في الفولاذ الكربوني، تتطور عمليات إعادة توزيع الكربون بشكل ملحوظ. تعتمد نتيجة هذه العمليات على الطول المحتمل

مسار انتشار ذرات الكربون. علاوة على ذلك، في الكربون وسبائك الفولاذ التي تحتوي على نسبة كربون أقل من 0.6٪، نظرًا لحقيقة أن نقطة المنغنيز عند درجات حرارة عالية نسبيًا، يمكن أن تتطور عمليات تحلل المارتنسيت بشكل ملحوظ بالفعل أثناء التبريد في نطاق المارتنسيت.

كان الغرض من هذا العمل هو دراسة تأثير معدل التبريد أثناء التبريد على مستوى الضغوط المتبقية، وكذلك تقييم الدور والحجم النسبي للمساهمات من إعادة توزيع الكربون في الأوستينيت فائق التبريد وفي المارتنسيت الطازج في التغير في خصائص وحركية التحلل اللاحق للمارتنسيت في الفولاذ متوسط ​​الكربون.

كانت أهداف الدراسة هي الفولاذ متوسط ​​الكربون 40Х، 40Х13 و40Н14، التركيب الكيميائي له موضح في الجدول. 1.

الجدول 1

التركيب الكيميائي للفولاذ

محتوى العنصر من درجة الفولاذ، % (بالوزن)

C Cr Co Mo 81 MP N1 Si 8 R

40Х 0.44 0.92 - - 0.30 0.71 0.30 0.30 0.035 0.035

40X13 0.40 13.0 - - 0.8 0.8 0.60 0.30 0.025 0.030

40N14 0.36 0.07 0.02 0.01 0.30 0.47 14.47 0.06 0.001 0.013

تم تغيير معدل التبريد أثناء التبريد باستخدام وسطي تبريد مختلفين: محلول مائي 10% من NaCl (يشار إليه فيما يلي بالملح) والزيت المعدني (يشار إليه فيما بعد بالزيت) أو توليفات منها. تم اختيار وضع التسخين للتبريد بناءً على الحصول على توزيع موحد للكربون في الأوستينيت. كانت درجة حرارة التسخين للتصلب: للصلب 40Х - 860 درجة مئوية، 40Х13 - 1050 درجة مئوية، 40Н14 - 830 درجة مئوية. مدة التعرض متساوي الحرارة عند درجة حرارة التسخين للتصلب هي 20 دقيقة.

تم إجراء تحليل المعادن للعينات باستخدام المجهر الضوئي "Obveger.B1sh" بتكبير 500 مرة. تم إجراء قياسات الصلابة الكلية باستخدام جهاز TK-2. تم أخذ الوسط الحسابي من سلسلة من 5 قياسات متوازية كتقييم لمعايير المحاسبة الدولية. تم قياس الصلابة الدقيقة على جهاز PMT-3 عند حمل قدره 1 ن على المقاطع غير المحفورة. لإزالة الطبقة السطحية المتصلبة، تم استخدام إعادة تلميع ثلاثية باستخدام نقوش متوسطة. تم أخذ متوسط ​​50 قياسًا كنتيجة للقياس.

تم تحديد مستوى الضغوط الكبيرة المتبقية بواسطة الطريقة الهيكلية للأشعة السينية على مقياس حيود DRON-2 باستخدام إشعاع الكوبالت كا. تم تحديد الضغوط الكلية عن طريق إزاحة الأشعة السينية

خط السماء 211 عند زاوية DESH. تم تسجيل أنماط الحيود باستخدام المسح المرحلي (الخطوة 0.1 درجة)، والمعالجة باستخدام برنامج التطبيق الخاص بـ 1VMRS "تحليل ملف تعريف خط الأشعة السينية بطريقة اللحظات".

مع الأخذ في الاعتبار السمات المنهجية للتجارب (إزالة الطبقة القريبة من السطح منزوعة الكربون، وقياسات الصلابة الكلية، وإعداد العينات للقياسات)، تم إجراء قياسات الصلابة الدقيقة الأولى بعد 1.5-2 ساعة من الانتهاء من المعالجة الحرارية المقابلة.

توفر وسائط التبريد المستخدمة في الدراسة معدلات تبريد تفوق معدلات التبريد الحرجة للفولاذ قيد الدراسة. تؤكد نتائج التحليل التركيبي المجهري وقياس الصلابة الكلية أن المكون الهيكلي الرئيسي في العينات المتصلبة لجميع الفولاذ الذي تمت دراسته هو المارتينسيت.

في التين. يعرض الشكل 1، أ نتائج قياسات مستوى الإجهادات الكبيرة المتبقية (о)، ويبين الشكل 1، ب الصلابة الدقيقة (HH) لعينات الفولاذ المدروس بعد التبريد في بيئات مختلفة. يؤدي انخفاض معدل التبريد أثناء التبريد بالزيت (مقارنة بالتبريد بالملح) إلى زيادة الفترة الزمنية لوجود الأوستينيت فائق التبريد ومدة التقسية الذاتية للمارتنسيت الطازج. وهذا يساعد على زيادة اكتمال إعادة توزيع الكربون، سواء في الأوستينيت فائق التبريد أو في المارتينسيت الناتج، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في مستوى الضغوط المتبقية والصلابة الدقيقة لجميع أنواع الفولاذ التي تمت دراستها.

■ التبريد في الملح

■ تصلب الزيت

■ تصلب سولب

هدأ في النفط

أرز. 1. مستوى الضغوط الكبيرة المتبقية (أ) والصلابة الدقيقة (ب) للفولاذ المتصلب

إن وجود نسبة عالية من الكروم، مما يقلل من حركة انتشار الكربون، في الفولاذ 40X13 يحدد الحد الأدنى (للفولاذ الذي تمت دراسته) لدرجة إعادة توزيع الكربون (على الرغم من

درجة حرارة تسخين أعلى بكثير للتبريد). ونتيجة لذلك، بالنسبة للصلب 40X13، يتم تسجيل الحد الأقصى لمستوى الضغوط المتبقية أثناء التصلب في كلتا البيئتين والحد الأدنى للفرق في حجم الضغوط المتبقية Do = oc - ohm، المرتبط بانخفاض السرعة

تبريد التبريد.

بالنسبة للصلب 40N14 الذي يحتوي على نسبة عالية من النيكل، مما يزيد من حركة انتشار الكربون، لوحظت الصورة المعاكسة تمامًا. حجم الضغوط المتبقية في العينات المتصلبة من هذا الفولاذ (المحور) هو الحد الأدنى لكل وسط تبريد، والقيمة Do هي الحد الأقصى. بالنسبة للصلب 40X، يتم ملاحظة القيم المتوسطة لهذه المعلمات.

يتم تحديد مستوى الضغوط المتبقية في العينات المسقية حديثًا من الفولاذ متوسط ​​الكربون من خلال درجة التشبع الفائق لمحلول الكربون الصلب في الحديد bcc (المارتنسيت) ومن خلال انتظام توزيع الكربون. تسمح لنا أبعاد وشكل العينات المستخدمة في البحث بإهمال مساهمة الضغوط الحرارية المرتبطة بالتبريد غير المتساوي عبر المقطع العرضي للعينة. وبالتالي، فإن الاختلافات في مستويات الضغوط الكبيرة المتبقية، بسبب اختلاف معدلات التبريد أثناء التبريد، يمكن أن ترتبط بدرجات مختلفة من إعادة توزيع الكربون في كل من الأوستينيت فائق التبريد (أثناء التبريد إلى نقطة بداية التحول المارتنسيتي) وفي المارتنسيت الناتج. عندما يتم تبريده إلى درجة حرارة الغرفة ويتم الاحتفاظ به عند درجة الحرارة هذه قبل بدء القياسات.

أظهر تقييم مسار الانتشار المحتمل لذرات الكربون 1 د، والذي تم إجراؤه باستخدام بيانات من الدراسات حول تأثير Cr وN1 على معلمات انتشار الكربون، ما يلي. بالنسبة للفولاذ 40Х13 في الأوستينيت أثناء التبريد بالتبريد من درجة حرارة التسخين للتبريد إلى النقطة Mn/dv يكون أقل بمقدار 1.5 مرة من الفولاذ 40Х، وأقل 3.5 مرة من الفولاذ 40Н14. عند تبريده من نقطة المنغنيز إلى درجة حرارة الغرفة (أي في المارتينسيت)، يكون /d قيمًا متساوية تقريبًا للفولاذ 40Х و40Н14، وهي ضعف نفس القيمة للفولاذ 40Х13. وهذا يتفق جيدًا مع النتائج المعروضة أعلاه فيما يتعلق بمستوى الضغوط المتبقية والصلابة الدقيقة.

وهكذا، أثناء التبريد أثناء التبريد المستمر، على الرغم من مدته القصيرة، تتم إعادة توزيع ملحوظة للكربون في كل من الأوستينيت والمارتنسيت الطازج. نظرًا لأن إعادة التوزيع هذه ذات طبيعة انتشارية، فإن العوامل التي تساهم في زيادة مسار الانتشار المحتمل لذرات الكربون في تعديلات y وa للحديد يجب أن تؤدي إلى زيادة اكتمال إعادة التوزيع هذه، أي. إلى زيادة درجة عدم تجانس توزيع الكربون في الفولاذ المتصلب.

وبالتالي، فإن زيادة معدل تبريد التبريد وسبائك العناصر المكونة للكربيد، مع تساوي الأشياء الأخرى، يساهم في إنشاء توزيع أكثر اتساقًا وبالتالي أقل استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية للكربون في المارتينسيت.

للإجابة على سؤال ما هي نسبة المساهمات في إعادة التوزيع الكلي للكربون أثناء تبريد التبريد في نطاقات الأوستنيتي والمارتنسيت، استخدمنا تبريد عينات الصلب 40X في بيئتين. تم التبريد من خلال الزيت في الملح ومن خلال الملح في الزيت. أدى تغيير تسلسل وسائط التبريد إلى توفير اختلاف في معدلات مرور فترات درجة الحرارة المقابلة أثناء التبريد. وكأوضاع تحكم، تم إجراء التبريد المستمر بالزيت والملح.

عند استخدام التبريد في بيئتين، يجب أن يضمن اختيار وقت الإقامة في البيئة الأولى وفقًا لغرض التجربة الوصول إلى درجة الحرارة Mn، وبعد ذلك يتم نقل العينة إلى بيئة التبريد الثانية في أسرع وقت ممكن. وفي هذا الصدد، تم إجراء تقييم أولي لمدة الاحتفاظ المطلوبة للوصول إلى درجة الحرارة Mn لكل من وسائط التبريد باستخدام عدة نماذج حسابية. كان زمن تبريد العينات من 860 درجة مئوية إلى نقطة Mn وفقًا للصيغة الفرنسية 5.7 ثانية للزيت و 1.7 ثانية للملح. الحسابات التي تم إجراؤها باستخدام البيانات المقدمة في الأعمال أعطت 4.1 ثانية للزيت و 0.8 ثانية للملح.

مع مراعاة اختلاف نتائج الحساب وارتفاع معدلات التبريد وبالتالي ضيق نطاق اختلاف زمن المكوث في وسط التبريد الأول، ووجود العينة في الهواء أثناء نقلها من وسط تبريد إلى آخر، وغيرها من العوامل تقرر تطبيق المخطط التجريبي التالي (الشكل 2).

1 ح ^ ح. 1 ح 1 ن س | 4 س/ ن./ | x X 1 1 h ^ ^^ ■ 4 h - s()lъ 1 sLtslo\ 1 h ^H. > ح × ح 4، ح. ح ح

1 ساعة 6 ملح 2 ثانية. زيت٪ ف ^ 7 ج1>ل £ 3 ج. قليل ^ 3 زيت VI، 2 hol pCg s. ملح ¡.ges^k^b s. ملح

8 1 ^ X ملح + زيت IX

الصورة 2. مخطط تجربة التصلب في بيئتين

تم تنفيذ أوضاع التبريد حيث تم النقل من وسيط التبريد الأول إلى الثاني عند درجات حرارة: أعلى من نقطة Mn (الوضعان 4 و 5 في الشكل 2)؛ بالقرب من النقطة Mn (الوضعان 3 و6)؛ تحت النقطة Mn (الوضعان 2 و 7). بالإضافة إلى ذلك، كما هو موضح أعلاه، تم استخدام التبريد المستمر في الزيت (الوضع 1) والملح (الوضع 8) للمقارنة.

يتم عرض نتائج قياسات الصلابة الكلية بعد المعالجة الحرارية وفقًا للأنماط المشار إليها في الجدول. 2.

الجدول 2

نتائج قياس صلابة الفولاذ المقسى 40X

وضع HRC وضع HRC

كما لوحظ في الأعمال، فإن الاختلاف في قيم الصلابة الكلية أثناء التصلب في بيئات مختلفة لا يسمح لنا بالتوصل إلى استنتاجات لا لبس فيها. وعلى النقيض من الصلابة الكلية، فإن التغيرات في الصلابة الدقيقة في ظل نفس الظروف تظهر اختلافات أكثر أهمية اعتمادًا على أوضاع التبريد المستخدمة (الشكل 3).

12345678 وضع التبريد

تين. 3. تأثير وضع التبريد أثناء التصلب على الصلابة الدقيقة للفولاذ 40X

وكما هو متوقع، فإن التبريد المستمر في الزيت (الوضع 1) يوفر الحد الأقصى لمدة بقاء العينات في كلا نطاقي درجات الحرارة محل الاهتمام ("T3 - Mn" و"Mn - 20"

درجة مئوية")، مما يضمن أكبر قدر من اكتمال إعادة توزيع الكربون، ونتيجة لذلك، الحد الأدنى من قيم الصلابة الدقيقة. على العكس من ذلك، فإن التبريد المستمر في الملح (الوضع 8) يعطي الحد الأقصى (للمستخدمين) لمعدل المرور خلال فترات درجات الحرارة هذه، وبالتالي، الحد الأدنى من إعادة توزيع الكربون والحد الأقصى من الصلابة الدقيقة.

عند التبريد وفقًا للأنماط 2 و3 و4، حيث ينتهي تبريد الزيت بالقرب من النقطة Mn، ويمر الفاصل المارتنسيتي بسرعة أعلى بكثير، تزداد الصلابة الدقيقة (مقارنة بالتبريد المستمر في الزيت)، ويرجع ذلك أساسًا إلى الانخفاض في اكتمال العملية، يتم التقسية الذاتية للمارتنسيت الطازج أثناء التحويل (أو أثناء الاحتفاظ به لاحقًا في درجة حرارة الغرفة قبل بدء القياسات).

وقد لوحظت اختلافات أكبر بكثير عند استخدام محلول كلوريد الصوديوم كوسيلة التبريد الأولى. من الواضح أن النقع في الملح لمدة ثانية واحدة (الوضع 5) لا يؤدي إلى انخفاض كبير في درجة حرارة العينة المتصلبة قبل نقلها إلى الزيت. ونتيجة لذلك، فإن الصلابة الدقيقة تكون متوسطة بين التبريد المستمر في الزيت والتبريد في الأوضاع 2، 3، 4. تؤدي زيادة وقت الإقامة في الملح إلى 2 ثانية (الوضع 6) إلى انخفاض كبير في مدة إعادة توزيع الكربون في الأوستينيت فائق التبريد مع الحفاظ على الحد الأدنى من معدل المرور خلال الفاصل المارتنسيتي. وهذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في الصلابة مقارنة بتصلب الزيت. يبدو أن النقع في الملح لمدة 3 ثوانٍ (الوضع 7) يوفر التبريد بأقصى معدل سواء في نطاق وجود الأوستينيت فائق التبريد أو في جزء من الفاصل الزمني "Mn-20 درجة مئوية". ونتيجة لذلك، فإن قيمة الصلابة الدقيقة للعينات التي يتم تبريدها باستخدام هذا النظام هي نفسها تقريبًا أثناء التبريد المستمر في الملح.

وبالتالي، فإن انخفاض معدل التبريد أثناء التصلب المستمر يساعد على زيادة اكتمال إعادة توزيع الكربون وما يرتبط به من انخفاض في الصلابة الدقيقة، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى زيادة الفترة الزمنية لوجود الأوستينيت فائق التبريد. تبين أن المساهمة في التأثير الإجمالي من إعادة توزيع الكربون في نطاق التبريد من نقطة المنغنيز إلى درجة حرارة الغرفة أصغر بكثير.

1. يتم تحديد الفرق في مستوى الضغوط الكبيرة المتبقية، بسبب اختلاف معدلات التبريد أثناء تصلب الفولاذ متوسط ​​الكربون، من خلال درجة إعادة توزيع الكربون في الأوستينيت فائق التبريد (أثناء التبريد إلى نقطة بداية التحول المارتنسيتي) وفي المارتينسيت الناتج عند تبريده إلى درجة حرارة الغرفة وحفظه عند درجة الحرارة هذه قبل بدء القياسات.

2. يتم تحديد درجة إعادة توزيع الكربون بشكل أساسي من خلال مدة البقاء في نطاق درجة الحرارة الذي يسبق التحول المارتنسيتي، أي في المرحلة الأوستنيتي. تبين أن مساهمة عمليات إعادة توزيع الكربون في المارتينسيت أقل بكثير. وبالتالي، فإن الحالة المختلفة للمارتنسيت في الفولاذ المسقي، والمرتبطة بالاختلافات في معدلات تبريد التسقية، ترجع إلى حقيقة أن التحول المارتنسيتي الفعلي في نفس الفولاذ يبدأ بتوزيع أولي مختلف للكربون في الأوستينيت فائق التبريد.

أجريت الدراسة بدعم مالي من المؤسسة الروسية للبحوث الأساسية وإدارة منطقة تولا في إطار المشروع العلمي رقم 15-4803237 “r_center_a.

فهرس

1. سميرنوف إم إيه، شاستليفتسيف في إم، زورافليف إل جي أساسيات المعالجة الحرارية للصلب. ايكاترينبرج: فرع الأورال للأكاديمية الروسية للعلوم، 1999. 495 ص.

2. كريشتال م.أ. عمليات الانتشار في سبائك الحديد. م: ناوكا، 1963. 278 ص.

3. بوكشتاين ب.س. الانتشار في المعادن. م.: علم المعادن، 1978. 248

4. Lyuty V. وسائل الإعلام التبريد: منشور مرجعي، / إد. ماسلينكوفا إس بي؛ خط من الأرض تشيليابينسك: علم المعادن، 1990. 192 ص.

5. غرينبرغ إي إم، كوندوروفا إي يو. تأثير معدل التبريد أثناء التصلب على الهيكل والخواص الفيزيائية والميكانيكية للفولاذ // جامعة ولاية إزفستيا تولا. سر. علم المواد. 2000. المجلد. 1. ص 156 - 160.

6. جرينبيرج إي. إم.، فاريوك تي. إس. تأثير معدل التبريد أثناء التصلب على هيكل وصلابة الفولاذ // إزفستيا جامعة ولاية تولا. سر. علم المواد. 2003. العدد 4. ص 143 - 148.

7. تأثير معدل التبريد أثناء التسقية على مستوى الضغوط المتبقية في الفولاذ / E.M. جرينبيرج، س.س. جونشاروف، إي. كوندوروفا، إ.س. Zharikova // أخبار جامعة ولاية تولا. سر. علم المواد. 2006. العدد 6. ص 6 - 16.

8. تأثير عناصر السبائك المكونة للكربيد وغير الكربيد على تحولات الهياكل شبه المستقرة أثناء تقسية الفولاذ متوسط ​​الكربون / E.M. جرينبيرج، س.س. جونشاروف، إي. كوندوروفا، ت. ابن عم // أخبار جامعة ولاية تولا. سر. علم المواد. 2006. العدد. 6. ص 33 - 42.

غرينبرغ إيفجيني ماركوسوفيتش، دكتور في الهندسة. العلوم، أستاذ، emgrinhergamail.ru، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا،

ألكسيف أنطون أناتوليفيتش، دكتوراه، ant.suvorovamail.ru، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا،

نوفيكوفا إيلينا يوريفنا، دكتوراه. تقنية. العلوم، أستاذ مشارك، kondaurovae@,mail.ru، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا،

ياروفيتسكايا ألينا ألكساندروفنا، طالبة، ladycat95@mail. رو, روسيا, تولا, جامعة ولاية تولا,

غالكين أندري فيدوروفيتش، طالب، [البريد الإلكتروني محمي]، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا

تأثير ظروف التبريد في مستوى الإجهادات المتبقية وإعادة توزيع الكربون في الأوستينيت والمارتنسيت عند تصلب الفولاذ متوسط ​​الكربون

م. جرينبيرج، أ.أ. ألكسيف ، إي.ي. نوفيكوفا، أ. ياروفيتسكايا، أ.ف. جالكين

تمت دراسة تأثير معدل التبريد عند التصلب على مستوى الاجهادات المتبقية للمارتنسيت بعد تصلب الفولاذ 40Х، 40Х13، 40Н14. وتبين أن العوامل المساهمة في زيادة محتملة في مسار انتشار الكربون مما يؤدي إلى تكوين المزيد التوزيع غير المتجانس للكربون بعد التصلب. إن المساهمة السائدة في إعادة توزيع الكربون أثناء التبريد المتصلب تؤدي إلى عزله عند عيوب الشبكة البلورية في الأوستينيت، الموجود عند درجات حرارة أعلى من درجة حرارة التحول المارتنسيتي.

الكلمات المفتاحية: التحول المارتنسيت، معدل التبريد، الإجهادات المتبقية، إعادة توزيع الكربون، مسار الانتشار، تحلل المارتنسيت.

جرينبرج إيفجيني ماركوسوفيتش، مرشح العلوم التقنية، محاضر، emgrin-berg@,mail.ru، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا،

أليكسيف أنطون أناتوليفيتش، دراسات عليا، [البريد الإلكتروني محمي], روسيا, تولا, جامعة ولاية تولا,

نوفيكوفا إيلينا يوريفنا، مرشحة للعلوم التقنية، محاضرة، [البريد الإلكتروني محمي], روسيا, تولا, جامعة ولاية تولا,

ياروفيتسكايا ألينا ألكساندروفنا، طالبة، ladycat95@,mail.ru، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا،

جالكين أندريه فيدوروفيتش، طالب، anfgalkinamail. رو، روسيا، تولا، جامعة ولاية تولا

§ 8. كيف يمكن قياس معدل انتشار الذرات عندما لا تنتشر؟

مشكلة الانتشار هي واحدة من المشاكل الرئيسية في فيزياء الحالة الصلبة. القوة الدافعة للانتشار عادة ما تكون الفرق في تركيزات المذاب في أحجام مختلفة من الجسم. على سبيل المثال، إذا تم إذابة الكربون في الحديد وكان تركيز ذراته في بعض المناطق أكبر منه في مناطق أخرى، فإن ذرات الكربون ستتحرك في الاتجاه الذي يقل فيها عددها. تتوافق الشبكة البلورية لمعظم المعادن مع أحد الأنواع الثلاثة الموضحة في الشكل. 26 عبوة من الأيونات (الكرات): مكعبة مركزية الوجه (الشكل 26، أ)، سداسية معبأة بإحكام (الشكل 26، ب) ومكعبة مركزية الجسم (الشكل 26، ج).

في درجة حرارة الغرفة، يوجد الحديد في تعديله α وله نوع ثالث من الشبكة. توجد ذرات الكربون في فجوات شبكة المكون الرئيسي وتكون مدمجة في الفراغات بين ذراته. بالمناسبة، هذا ليس بالأمر السهل، لأن ذرات المعدن تتناسب بإحكام مع بعضها البعض. على سبيل المثال، يمكن إدراج كرة يبلغ نصف قطرها 0.02 نانومتر في مسام يتوافق مع الموضع الموجود في وسط حافة المكعب، بحيث لا تناسبها حتى ذرة كربون صغيرة. من الصعب "الضغط" في مكانه ويسبب تشوهات في الشبكة، مما يدفع ذرات الحديد المجاورة إلى بعضها البعض.

أثناء عملية الانتشار، تقوم ذرة الكربون "بالقفز" من الموقع الخلالي لشبكة الحديد التي تشغلها إلى موقع خلالي مجاور ومطابق، ثم إلى الموقع التالي، وما إلى ذلك. وفي كل مرة تجد صعوبة في "الضغط" بين ذرات المذيبات متجاورة بإحكام، قبل أن يجد نفسه في وضع الإدراج المجاور، حيث يكون أيضًا مكتظًا، لكنه لا يزال "محتملًا". لكي تقوم الذرة المنتشرة بالقفز، يجب أن يكون لديها طاقة زائدة (هناك، كما كان الحال، بعض حاجز الطاقة الذي يجب التغلب عليه). ارتفاع هذا الحاجز هو ما يسمى طاقة تنشيط الانتشار Q. كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت كثافة الاهتزازات الحرارية للذرات وأصبح من الأسهل التغلب على الحاجز.

المؤشر الأكثر أهمية لحركة انتشار الذرات هو معامل الانتشار D. وفقًا لنظرية الانتشار، فإن المسافة التي تتحرك بها الذرة في المتوسط ​​أثناء انتشار الانتشار بمرور الوقت t تتناسب مع القيمة √Dt. معامل الانتشار له البعد cm2/s، فهو البعد الطولي. من الواضح أن معامل الانتشار يزداد بشكل حاد مع زيادة درجة الحرارة. تم تأسيس هذا الاعتماد لأول مرة من قبل العالم السويدي س. أرينيوس في عام 1889:

د = د 0 ه -Q/kT .

هنا k هو ثابت بولتزمان، وD 0 هو معامل التناسب (عامل ما قبل الأسي) *.

* (في كتاب B. S. Bokshtein "الذرات تتجول عبر البلورة" (M.: Nauka، 1983. Library "Kvant"، العدد 28) تم النظر في مشكلة الانتشار في المواد الصلبة بالتفصيل وتظهر الحاجة إلى تحديد معلمات الانتشار بشكل مقنع.)

لقياس معامل انتشار مادة ما في معدن معين، يتم تطبيقها (أو نظائرها المشعة) على سطح المعدن، ثم تسخينها وحفظ العينة عند درجة حرارة عالية لفترة طويلة من أجل الحصول على درجة حرارة كافية طبقة سميكة من المعدن ذات تركيز عالٍ نسبيًا من المادة المنتشرة (على الأقل حوالي 100 ميكرون - بحيث يمكنك رؤية هذه الطبقة بوضوح في المجهر وقياسها بدقة).

بعد ذلك، بمعرفة مسار الانتشار √Dt ووقت التلدين، يمكن لهذه الطريقة قياس المعامل D بدقة كافية. ولكن ماذا لو كنت بحاجة إلى معرفة معامل الانتشار عند درجات حرارة منخفضة، عندما يستغرق الحصول على مثل هذه الطبقة أشهرا؟ ليس هناك مبالغة هنا. على سبيل المثال، يبلغ معامل انتشار الكربون في الحديد عند درجة حرارة الغرفة حوالي 10 - 17 سم 2 / ثانية، وتحريك ذرة الكربون مسافة واحدة فقط بين الذرات يتطلب عدة ثوان. وعند درجة حرارة 900 - 950 درجة مئوية، يحدث تشبع سطح الحديد بالكربون على عمق 1 مم (هذه عملية شائعة جدًا في التكنولوجيا - التدعيم) في غضون ساعات قليلة. من الواضح أن بيت القصيد هو في قيمة معامل الانتشار، الذي يبلغ حوالي 10 -7 سم 2 / ثانية عند 900 درجة مئوية، أي 10 أوامر أكبر من درجة حرارة الغرفة (أسية!). في هذه الحالة، يزداد معدل الانتشار، وفقًا لذلك، بمقدار 5 أوامر من حيث الحجم.

وفي الوقت نفسه، من الضروري جدًا معرفة معاملات الانتشار عند درجات الحرارة المنخفضة. على وجه الخصوص، في الحديد والصلب، بالفعل في درجة حرارة الغرفة، تحدث تغييرات هيكلية مهمة مرتبطة بحركة ذرات الكربون عبر مسافات قصيرة. اذا ماذا يجب ان نفعل؟ تأتي معادلة أرهينيوس للإنقاذ. وبما أن D0 وQ مستقلان عن درجة الحرارة، فإنه يكفي قياس D عند درجتي حرارة مختلفتين (ولكن يجب أن تكون كليهما مرتفعة، لأن هناك حاجة إلى طبقة سميكة إلى حد ما). ثم D 1 = D 0 e -Q/kT 1 و D 2 = D 0 e -Q/kT 2 ، وفي هذا النظام من المعادلتين يبقى مجهولان. وبعد العثور على D 0 وQ، يمكننا الاستقراء لحساب معامل الانتشار عند أي درجة حرارة.

تم اختبار صحة معادلة أرهينيوس تجريبياً عدة مرات، ولكن جميع هذه التجارب أجريت في منطقة ذات درجات حرارة عالية إلى حد ما. هل سيعمل أيضًا في درجات حرارة منخفضة، هل الاستقراء قانوني؟ وهناك أسباب للشك في ذلك، على الأقل في بعض الحالات. على سبيل المثال، في المعدن المشوه بشدة عند درجات حرارة منخفضة، هناك العديد من العيوب في الشبكة البلورية (مناقشتها في الفصل التالي)، والتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على حركة انتشار الذرات. وعند درجات الحرارة المرتفعة اللازمة للتليين الانتشاري، يتناقص عددها آلاف المرات، ولا محالة نحصل على فكرة مشوهة عن دورها في عمليات الانتشار.

فهل من الممكن تحديد معامل الانتشار مباشرة عند درجات حرارة منخفضة، عندما لا يكون هناك انتشار عمليًا (بتعبير أدق، عندما يكون بطيئًا للغاية)؟ هذا هو المكان الذي سيكون لطريقة قياس الاحتكاك الداخلي كلمتها.

كما أثبتنا سابقًا، عندما يذوب الحديد ألفا في الشبكة، تجد ذرات الكربون صعوبة في التوافق بين ذرات الحديد وتضطر إلى إبعادها عن بعضها البعض. إن أقرب ذرتين من الحديد، الواقعتين على حواف الحافة التي يشغل مركزها ذرة كربون، تنزاح بقوة بشكل خاص من مواقعها الطبيعية. دعونا نصور وحدة خلية الحديد α بطريقة مبالغ فيها (الشكل 28، أ)، مما يزيد المسافات بين الذرات. إذا كانت هناك ذرة كربون في هذه الخلية، فإنها تكون مشوهة كما هو موضح في الموضع "ج" - بدلاً من المكعب، نحصل على منشور أبعاده على طول المحور Z أكبر، وعلى طول المحورين الآخرين - أصغر من كوبا الأصلية.

وبما أن ذرات الكربون تسبب تشوهات قوية في شبكة الحديد ألفا، فإنه بسبب مبدأ لو شاتيليه، المعروف لنا بالفعل، فإنه لا يحب إذابة الكربون. في درجة حرارة الغرفة، يتم قياس قابلية ذوبان الكربون المحددة في الحديد ألفا بأجزاء من الألف من النسبة المئوية، بحيث تكون ذرة واحدة لكل عدة آلاف من الخلايا. وتتناقص التشوهات بسرعة مع المسافة من الخلية التي تشغلها ذرة الكربون، وبالتالي تظل الشبكة ككل مكعبة. بالإضافة إلى ذلك، لا يوجد سبب لذرات الكربون لتفضيل المحور Z على المحاور الأخرى، لذلك في المتوسط ​​يتم توزيعها بالتساوي عبر الحواف الثلاثة غير المتوازية للمكعب. تقليديا، يتم تصوير هذا الوضع في الموضع "ب". الاتفاقية هي أن ثلاث ذرات كربون ستكون مزدحمة للغاية في خلية واحدة. إذا كانت ذرة الكربون في إحداها تقع على حافة موازية للمحور Z، ففي أخرى على بعد آلاف المسافات بين الذرات، فمن المرجح أن تنتهي على حافة موازية للمحور X أو Y، وما إلى ذلك.

ومع ذلك، فإن الوضع يتغير بشكل كبير إذا طبقنا قوة شد، على سبيل المثال، على طول المحور Z. وهذا في حد ذاته يسبب تشوهات شبكية من نفس النوع كما هو الحال في الموضع "ج". يتم تمديد الأضلاع العمودية، ويتم ضغط الباقي (وبطبيعة الحال، تتغير الأبعاد الخارجية للعينة الممتدة نفسها أيضًا). الآن لم تعد مواضع الإدراج الأكثر ملاءمة لذرات الكربون متساوية. من الملائم أن يتم وضعها في الأضلاع العمودية، التي امتدت بالفعل بسبب الإجهاد الخارجي، مقارنة بالأضلاع الأفقية - المضغوطة. سيؤدي ذلك إلى قفز الذرات من المواضع الموجودة في المحورين X وY إلى الحواف الرأسية مما يؤدي إلى تمددها بشكل أكبر. في التين. 28، د يوضح ما يؤدي إليه هذا. هنا نفس الاصطلاح كما هو الحال في الموضع "ب" - كل ذرة تقوم بهذه القفزة، بالطبع، داخل خلية الوحدة الخاصة بها، ولكن في جميع الخلايا التي تشغلها ذرات الكربون، فإنها تميل إلى القفز إلى الحافة العمودية. تبحث ذرة الكربون عن المكان الذي يكون فيه حجم المسام أكبر.

لكن نفس القفزات من حافة إلى أخرى تتم بواسطة ذرات الكربون أثناء حركة انتشارها في الشبكة. يتم تحديد سرعة القفزة من خلال حركة انتشار الذرات عند درجة حرارة معينة. هناك علاقة بسيطة بين معامل الانتشار وزمن القفز τ في شبكة ذات طول حافة a، والتي أنشأها A. Einstein: D = a 2 /τ؛ هذه العلاقة صحيحة حتى معامل يعتمد على هندسة الشبكة وقريب من الوحدة (أعيد كتابتها كـ = √Dτ، وسوف تذكرك بتعبير مألوف بالفعل - إحدى معادلات الانتشار الأساسية).

لذلك لدينا عملية استرخاء نموذجية تسبب احتكاكًا داخليًا. سنقوم بشكل دوري بتغيير الحمل المطبق على طول المحور Z (الشد - الضغط). إذا كان تردد التذبذب مرتفعًا جدًا وكان وقت الدورة قصيرًا مقارنة بـ τ، فلن يكون لدى الذرات الوقت الكافي للقيام بالقفزة قبل أن يشير تغير الجهد وتبدأ الحواف Z في الضغط، لتصبح أكثر ملاءمة بدلاً من ذلك، على العكس من ذلك، المزيد من مواقف الإدراج غير مريحة. لدى ذرة الكربون الوقت فقط "للرغبة" في القفز، عندما يتغير الوضع بشكل كبير.

إذا كانت الترددات منخفضة للغاية، فسيكون لجميع القفزات الوقت الكافي لمتابعة الجهد المتغير. أثناء التحميل، تتمكن الذرات من احتلال الحواف الرأسية، وأثناء التفريغ، تقفز للخلف وتنشئ توزيعًا عشوائيًا أوليًا على ثلاثة محاور. عندما يبدأ الضغط الخارجي في ضغط البلورة على طول المحور Z، ستنتقل الذرات من المحاور الرأسية إلى المحاور الأفقية، وما إلى ذلك، وبما أن زمن الدورة طويل مقارنة بـ τ، في كل لحظة معينة يتم توزيع الذرات بالضبط على طول المحاور الثلاثة سيكون هناك وقت لإنشاء المحاور التي تتوافق بشكل أفضل مع حجم وإشارة الجهد.

وكما نعلم بالفعل، في هاتين الحالتين المتطرفتين لا يوجد احتكاك داخلي. سوف يصل إلى الحد الأقصى عند تردد التذبذب الذي يلبي الشرط ωτ τ = 1، و τ τ هنا قريب من القيمة τ - وقت قفزة الانتشار. بعد كل شيء، ليس من المهم ما هي القوة الدافعة بالضبط وراء القفزات - الفرق في تركيز ذرات الكربون في أماكن مختلفة، كما هو الحال مع الانتشار العادي، أو الجهد الخارجي المتغير بشكل دوري، كما في مثالنا.

الآن، من خلال قياس التردد ω، الذي يصل عنده الاحتكاك الداخلي إلى الحد الأقصى، وفترة الشبكة a، يمكننا بسهولة تحديد المعامل D.

ومن المثير للاهتمام أن الحد الأقصى للاحتكاك الداخلي الناتج عن العملية التي تم النظر فيها في درجة حرارة الغرفة يتم اكتشافه عند تردد يبلغ حوالي 1 هرتز، وهو مناسب جدًا للقياسات. ولكن بشكل عام، يمكننا تغيير كل من تردد التذبذب ودرجة حرارة العينة حسب تقديرنا. وهذا يجعل من الممكن العثور على طاقة التنشيط لعملية الانتشار التي تهمنا. على سبيل المثال، عند درجة الحرارة T 1، وفقًا لمعادلة أرهينيوس، يكون معامل الانتشار يساوي D 1، وزمن القفز (وفقًا لصيغة أينشتاين) هو τ 1. إذا قمنا عند درجة الحرارة هذه بتغيير تردد التذبذب بسلاسة ω، فإن الاحتكاك الداخلي سيصل إلى الحد الأقصى عند ω 1 = 1/τ 1. عند درجة الحرارة T 2 سيظهر الحد الأقصى عند تردد مختلف ω 2، حيث أن معامل الانتشار عند درجة الحرارة هذه يساوي D 2 وزمن القفز هو τ 2. لذلك حصلنا مرة أخرى على معادلتين أرهينيوس مع مجهولين D 0 وQ. والباقي مسألة تقنية.

وبذلك نكون قد انتهينا من القسم الأكثر مللًا في الكتاب. من الآن فصاعدا، نأمل أن تصبح الأمور أكثر متعة. مكتوب في دفاتر الملاحظات: "لا يمكنك حتى أن تتخيل كم يمكن أن أكون مملًا ومملًا". إذا ابتسم القارئ في نكتة Ilfov هذه، فيمكن للمؤلفين تهنئة أنفسهم. فإذا قال: "هذا كل شيء"، فعليهم أن يتعاطفوا مع أنفسهم.

أرز. 9. خلية بلورية رباعية الزوايا

عند درجات عالية من التبريد الفائق، يزداد عدم الاستقرار الديناميكي الحراري للأوستينيت، وينخفض ​​معدل انتشار الكربون بشكل حاد. في هذه الحالة، يحدث تحول خالي من الانتشار للأوستينيت: يتم إعادة بناء شبكة الأوستينيت fcc إلى شبكة bcc عن طريق القص، حيث تتحرك ذرات الحديد إلى مسافات أقل من المسافة بين الذرات. يبقى كل الكربون المذاب سابقًا في الشبكة الأوستنيتية في الشبكة الفريتية على الرغم من أن تركيز الكربون المتوازن في الفريت لا يتجاوز 0.01% عند درجة حرارة الغرفة. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل محلول صلب مفرط التشبع من الكربون الخلالي في الحديد ألفا، وهو ما يسمى مارتنزيت. كمية الكربون في شبكة مارتنسيت أكبر بكثير مما كانت عليه في حالة التوازن، لذلك فهي مشوهة إلى حد كبير وبدلا من مكعب تأخذ شكل رباعي الزوايا. نسبة فترات شعرية مارتنسيت، أي. تختلف درجة الرباعية بشكل كبير عن الوحدة (c/a > 1). كلما زاد الكربون، زادت درجة رباعية المارتنسيت (الشكل 9).

يتمتع المارتينسيت بصلابة عالية (تصل إلى 65 HRC). ترجع الصلابة العالية للمارتنسيت، أولاً، إلى تشوهات الشبكة البلورية والضغوط الداخلية الكبيرة المقابلة التي يحددها الكربون المذاب. وثانيًا، حدوث تصلب الطور بسبب زيادة الحجم أثناء تحويل الأوستينيت إلى مارتنسيت (كثافة التعبئة لشبكة fcc أكبر من bcc)، ونتيجة لذلك تصل كثافة التفكك في مارتنسيت إلى مستوى كثافة خلع الفولاذ المشوه على البارد وتساوي 10 10 –10 12 سم -2 .

معدل تكوين بلورات المارتنسيت مرتفع للغاية ويصل إلى 1000 م/ث. أثناء إعادة ترتيب γ→α، يتم إزاحة ذرات الحديد بطريقة منظمة، في اتجاهات بلورية محددة بدقة. بالإضافة إلى ذلك، يتم الحفاظ على المستوى المترافق المشترك لشبكات γ و α لـ Fe، أي. الحدود بين المراحل متماسكة. لذلك، فإن الشبكة البلورية لمرحلة المارتنسيت الجديدة موجهة بشكل طبيعي بالنسبة للمرحلة الأولية - الأوستينيت، وبالنسبة لنفسها. تتشكل إبر المارتنسيت اللاحقة بزاوية 60 درجة أو 120 درجة أو 180 درجة عن الإبر السابقة وتكون محدودة بأحجامها. يؤدي اتجاه العملية والاختلاف في الأحجام المحددة للمراحل (الأوستينيت والمارتنسيت) إلى حقيقة أن الأوستينيت يقع في مناطق مغلقة بين إبر المارتنسيت، ويتعرض لضغط ضاغط، ويتصلب ويستقر. وبالتالي، يتم دائمًا الاحتفاظ بكمية معينة من "الأوستينيت المتبقي" غير المتحول في الفولاذ، وتعتبر نهاية التحول المارتنسيتي (Mk) مشروطة. إن تحول المارتنسيت حساس للغاية للإجهاد، وتشوه الأوستينيت يمكن أن يسبب تحولات حتى عند درجات حرارة أعلى من المنغنيز (يتم تشكيل سلالة مارتنسيت).

يتشكل المارتنسيت، كقاعدة عامة، بطريقة حرارية، أي. مع التبريد المستمر. يؤدي التبريد المتأخر عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة نهاية التحول المارتنسيتي إلى تثبيت الأوستينيت وعند التبريد اللاحق يتم إعاقة تحوله ويستمر بكثافة واكتمال أقل. في هذه الحالة، تزداد كمية الأوستينيت المحتجزة، وهو أمر غير مرغوب فيه، لأن هذا يؤدي إلى عدم تجانس الخصائص على المقطع العرضي والتغيرات في أبعاد الأجزاء.

موضع النقطتين Mn وMk لا يعتمد على معدل التبريد، بل يعتمد على محتوى الكربون في الفولاذ (الشكل 10). إذا تجاوز محتوى الكربون في الفولاذ 0.6%، فإن Mk يقع في منطقة درجات الحرارة السلبية. في هذه الحالة، من أجل الحصول على أكبر قدر ممكن من المارتنسيت، من الضروري أيضًا إجراء المعالجة الباردة بعد التبريد في الماء إلى درجة حرارة الغرفة.

البلورات، اعتمادا على تكوين السبيكة، وبالتالي على درجة حرارة التكوين، يمكن أن يكون لها أشكال مختلفة. هناك نوعان من المارتنسيت: الصفائحي (على شكل إبرة) والرزمة (اللوح) (الشكل 11). يتكون المارتينسيت الصفائحي من الفولاذ عالي الكربون مع قيم Mn وMk منخفضة. في هذه الحالة، بلورات مارتنزيت نفسها عبارة عن صفائح على شكل عدسة، والتي تبدو في مستوى القسم المصقول مثل الإبر. تعتبر علبة مارتنسيت (اللوح) نموذجية للفولاذ منخفض ومتوسط ​​الكربون، بالإضافة إلى سبائك الفولاذ الإنشائية. في هذه الحالة، تكون بلورات المارتنسيت على شكل شرائح رفيعة، ممدودة في اتجاه واحد (الشكل 11، ب) ومدمجة في حزم.

أرز. 10. تأثير محتوى الكربون في الفولاذ على درجة حرارة بداية Mn ونهاية Mk للتحول المارتنسيتي

أرز. 11. مخطط تشكيل الرقائقي (على شكل إبرة) (أ) والرزمة (لات) (ب) مارتنسيت

يتم تحديد الأحجام البلورية لأي شكل مورفولوجي للمارتنسيت حسب حجم حبة الأوستينيت الأولية. كلما كانت حبيبات الأوستينيت أكبر، كلما كانت أكبر. صفيحة المارتنسيت الأولى لها مدى يتوافق مع الحجم العرضي لحبوب الأوستينيت. البلورات المتكونة عند درجات حرارة منخفضة لها مدى أصغر (الشكل 11، أ).

وبالتالي، فإن سمات التحول المارتنسيتي هي طبيعته الخالية من الانتشار، واتجاه العملية، وبالنسبة للفولاذ أيضًا، الحركية الحرارية لتكوين المارتنسيت.

ومن السمات المميزة للمارتنسيت صلابته وقوته العالية، والتي تزداد قيمها مع زيادة محتوى الكربون في المارتينسيت. تبلغ قوة الشد للمارتنسيت منخفض الكربون (0.025% C) 1000 ميجا باسكال، والمارتنسيت الذي يحتوي على 0.6-0.7% C لديه قوة شد تبلغ 2600-2700 ميجا باسكال. ومع ذلك، مع زيادة محتوى الكربون في المارتنسيت، يزداد أيضًا ميله إلى الكسر الهش. يتمتع المارتينسيت الذي يحتوي على أكثر من 0.35-0.4% C بمقاومة منخفضة لبدء الشقوق وانتشارها، بالإضافة إلى قيم منخفضة لصلابة الكسر KIс.

تعتبر الزيادة في الحجم النوعي أثناء تكوين المارتنسيت أحد الأسباب الرئيسية لحدوث ضغوط داخلية كبيرة أثناء التسقية مما يسبب تشوه المنتجات واعوجاجها وكذلك ظهور شقوق التسقية.

يحدث التحول الوسيط (البينيت) للأوستينيت من خلال آلية مختلطة وله السمات الحركية لتحولات البيرليت المنتشرة وتحولات المارتينسيت غير المنتشرة. لم يتم تضمين دراسة التحول بينيت في هذا البرنامج.

تحول الأوستينيت أثناء التبريد المستمر.

يمكن تتبع تأثير التبريد المستمر على تحول الأوستينيت من خلال تركيب منحنيات التبريد على مخطط التحلل متساوي الحرارة للأوستينيت (الشكل 12). من فحص هذه التبعيات، من الواضح أنه مع زيادة معدل التبريد، تزداد درجة التبريد الزائد للأوستينيت، وبالتالي يزداد تشتت هيكل الفريت الأسمنتي.

يمكننا أن نفترض أنه عند معدل تبريد منخفض v1 يتكون هيكل بيرليت، وبمعدل أعلى v2 يتكون هيكل السوربيتول، وبمعدل أعلى يتم تشكيل هيكل تروستايت. عادةً لا يتشكل الهيكل البايني أثناء التبريد المستمر للفولاذ الكربوني. عند معدلات تبريد عالية جدًا (vR, v5)، يتم تبريد كل الأوستينيت بشكل فائق إلى نقطة Mn ويتحول إلى مارتنسيت. يُطلق على الحد الأدنى لمعدل التبريد الذي يتحول عنده كل الأوستينيت فائق التبريد إلى المنغنيز إلى مارتنسيت معدل التبريد الحرج (vR). يتوافق معدل التبريد المتوسط ​​v4 مع تكوين هيكل تروستايت + مارتنسيت. عندما يتم عبور المنحنى الأول على شكل C، يبدأ تحلل الأوستينيت إلى تروستايت، لكنه لا ينتهي، لأن عدم تقاطع منحنى التبريد مع المنحنى الثاني على شكل حرف C. الجزء المتبقي من الأوستينيت يخضع للتحول المارتنسيتي تحت المنغنيز.

أرز. 12. تراكب منحنيات التبريد على مخطط التحلل متساوي الحرارة.

التحولات خلال الاجازة.

تميل هياكل التصلب غير المتوازنة إلى الانتقال إلى حالة أكثر استقرارًا. يحدث هذا التحول عن طريق الانتشار. ولذلك، كلما ارتفعت درجة حرارة التخفيف، كلما زادت كثافة عمليات تفكك الهياكل غير المتوازنة. يحدث تحلل المارتينسيت على عدة مراحل. عند تسخينه إلى 2000 درجة مئوية، يبدأ انتشار الكربون من شبكة المارتنسيت المفرطة التشبع وتتشكل ε - كربيدات (FexC)، وهي عدة طبقات ذرية سميكة، لا يمكن تمييزها تحت المجهر الضوئي، على طول حدود بلورات المارتنسيت. يتم تقليل درجة رباعية شعرية المارتنسيت والضغوط المتبقية. ويسمى هذا الهيكل مارتنسيت خفف.

عند تسخينه إلى 350 درجة مئوية، يحدث انتشار الكربون بشكل أكثر كثافة، ويربط ε - كربيد الكربون المفقود ويتحول إلى سمنتيت (Fe3C). في الوقت نفسه، يحدث تحويل الأوستينيت المتبقي إلى مارتنسيت مقسى ويتحلل، مثل مارتنسيت مروي، إلى خليط من الفريت الأسمنتي. يؤدي التسخين إلى 450 درجة مئوية إلى كروية السمنتيت واستكمال انتشار الكربون الزائد. يتم تشكيل هيكل يتكون من الفريت والسمنتيت المشتت بدقة، يسمى تروستايت التقسية.

الشكل 13. رسم تخطيطي يوضح تأثير عمق التسقية على الخواص الميكانيكية للفولاذ المروي والمقسى.

يؤدي التسخين فوق 4500 درجة مئوية (حتى 6500 درجة مئوية) إلى تغيير في شكل الأطوار. تصبح حبيبات الفريت والسمنتيت أكثر خشونة ويحدث كروي إضافي لشوائب الكربيد. القوة الدافعة لهذه العمليات هي انخفاض الطاقة الحرة للنظام بسبب انخفاض الطاقة السطحية، ويسمى هذا الهيكل السوربيتول المخفف.

تحتوي مخاليط الفريت الأسمنتي ذات البنية الحبيبية، بنفس الصلابة، على قيم أعلى لقوة الخضوع والاستطالة النسبية ومعامل قوة التأثير (الشكل 13.) من الهياكل الصفائحية التي تم الحصول عليها بعد التصلب أو التلدين. تزداد قوة التأثير مع زيادة درجة حرارة التخفيف، ولكن هناك نطاقين لدرجة حرارة التخفيف. حيث تنخفض قوة التأثير بشكل ملحوظ: 250-3500 درجة مئوية و550-6000 درجة مئوية. يُطلق على الانخفاض في معامل قوة التأثير عند درجات حرارة التقسية المحددة اسم هشاشة النوعين الأول والثاني (انظر الشكل 14).

الشكل 14. تأثير درجة حرارة التقسية ومعدل التبريد على قوة تأثير الفولاذ الإنشائي (1-التبريد السريع،2-التبريد البطيء).

لا يتم التخلص من التقصف من النوع الأول (غير القابل للعكس) عن طريق التقسية المتكررة، لذلك يجب تجنب التقسية عند درجات الحرارة التي يتطور فيها. يتم ملاحظة هشاشة النوع الأول في جميع أنواع الفولاذ الإنشائي، بغض النظر عن درجة صناعة السبائك.

طبيعة النوع الأول من الهشاشة ليست واضحة بما فيه الكفاية. قد تكون الأسباب المحتملة هي: فقدان المكون اللزج للأوستينيت (A→Motn)، ووجود شوائب سمنتيت صفائحية الشكل، والتحلل غير المتساوي للمارتنسيت.

لوحظت هشاشة المزاج من النوع الثاني (قابلة للعكس) في سبائك الفولاذ عند التبريد البطيء. ويعتبر سببه هو إطلاق مراحل متفرقة من عناصر صناعة السبائك على طول حدود الطور ألفا وانتشار الفوسفور إلى حدود الحبوب. يمكن الوقاية من هشاشة المزاج من النوع الثاني عن طريق التبريد السريع بالزيت أو الماء بعد التقسية. هناك طريقة بديلة وهي السبائك الدقيقة باستخدام الموليبدينوم أو التنغستن، والتي تربط عناصر السبائك، مما يمنعها من الانطلاق في شكل جزيئات هشة على طول حدود الحبوب.

ممارسة المعالجة الحرارية.

يتم تحديد درجة حرارة التسخين للتصلب لمعظم أنواع الفولاذ من خلال موضع النقطتين الحرجتين A1 وA3. يتم تسخين الفولاذ الكربوني الهابط إلى درجة حرارة 30-50 درجة مئوية فوق Ac3، ويسمى هذا التصلب كاملاً. يتعرض الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على نسبة كربون تزيد عن 0.8% إلى تصلب غير كامل، أي. يتم تسخينه بدرجة حرارة 30-50 درجة مئوية فوق Ac1 (لمزيد من التفاصيل، راجع الإرشادات الخاصة بالعمل المعملي "تصلب الفولاذ"). لا يمكن تصلب الفولاذ مفرط اليوتكتويد من حالة التوازن؛ فهو يتطلب معالجة حرارية أولية: على الأقل، التطبيع، من أجل القضاء على الشبكة السائبة من السمنتيت الثانوي، أو التلدين الكروي، من أجل تشكيل كربيدات ذات شكل حبيبي.

المدة الإجمالية للتسخين للتصلب هي مجموع وقت التسخين، والذي يعتمد على شكل وحجم المنتجات والوقت اللازم لإكمال تحولات الطور. بالنسبة للأجزاء ذات الأشكال المعقدة والمقاطع العرضية الكبيرة، من أجل منع تزييفها، يوصى بالتسخين التدريجي. يتم ضمان التبريد بسرعة أكبر من السرعة الحرجة باستخدام مبردات خاصة: الماء والزيوت والمحاليل المائية للأملاح والقلويات.

صلابة الفولاذ - تعتمد قدرة الفولاذ على زيادة الصلابة نتيجة للتصلب بشكل أساسي على محتوى الكربون في الفولاذ. كلما زاد عدد الكربون في المارتينسيت، زادت صلابته.

التصلب - قدرة الفولاذ على اكتساب بنية الطبقة الصلبة إلى عمق معين. يتم تحديد الصلابة من خلال معدل التبريد الحرج. كلما انخفض معدل التبريد الحرج، زادت صلابة الفولاذ. إذا كان معدل التبريد الفعلي في قلب المنتج أقل من معدل التبريد الحرج، فإن التحلل الانتشاري للأوستينيت إلى خليط كربيد الفريت ذو البنية الصفائحية سيحدث في القلب ولن تكتمل قابلية التصلب. يعتبر عمق المنطقة المتصلبة هو المسافة من السطح إلى الطبقة الهيكلية التي تحتوي على 50٪ على الأقل من المارتينسيت.

طرق تصلب الفولاذ .

عند تصلب المنتجات، هناك خطر التشوهات والشقوق نتيجة للضغوط الداخلية. يتم تحديد حجم ضغوط التبريد من خلال شكل المنتجات ومحتوى الكربون في الفولاذ. كلما زادت الاختلافات في المقاطع العرضية للجزء، زادت الضغوط الداخلية التي تنشأ فيه أثناء التبريد. كلما زاد محتوى الكربون في الفولاذ، زادت التغيرات الحجمية أثناء تحويل الطور وانخفض نطاق درجة حرارة التحول المارتنسيتي، وكلما كان اختيار ظروف التبريد أثناء التبريد أكثر دقة.

أرز. 15. منحنيات التبريد لمختلف طرق التبريد.

تعتبر عملية التصلب في مبرد واحد (منحنى V1) هي أبسط طريقة للتصلب وأكثرها استخدامًا، ولكنها تنطبق فقط على المنتجات ذات الشكل البسيط.

عادةً ما يتم استخدام تصلب الوسائط المزدوجة (منحنى V2) للأدوات المصنوعة من الفولاذ عالي الكربون. يتم إجراء التبريد الأول في الماء، ومن ثم يتم نقل الجزء إلى الزيت وفي نطاق التحول المارتنسيتي يتم تبريد الجزء بشكل أبطأ مما يساعد على تقليل الضغوط الداخلية.

يتضمن التصلب متساوي الحرارة (المنحنى V3) التحلل متساوي الحرارة للأوستينيت عند درجة حرارة أعلى قليلاً من المنغنيز. في هذه الحالة، يتم تشكيل بنية بينيت أقل، والتي، مع قوة كافية، زادت اللزوجة.

يتضمن التصلب التدريجي (المنحنى V4) التبريد والتعرض لبيئة ذات درجة حرارة أعلى قليلاً من المنغنيز. في هذا الوقت، يكتسب الجزء درجة حرارة حمام التبريد في جميع نقاط القسم، أي. ينخفض ​​​​تدرج درجة الحرارة عبر المقطع العرضي للمنتج. ويتبع ذلك التبريد البطيء النهائي، والذي يحدث خلاله تحول الأوستينيت إلى مارتنسيت. تعمل طريقة التصلب هذه على تقليل الضغوط الداخلية وزيادة الصلابة وتقليل احتمالية حدوث تشوهات تصلب.

تتضمن عملية التصلب في البيئات الحارة (V5) الحفاظ الدقيق على أبعاد المنتج (على سبيل المثال، خطوة الخيط)، ويتم تحقيق ذلك عن طريق الحفاظ على المنتجات عند درجة حرارة أقل من المنغنيز. في هذه الحالة، يتم تثبيت الأوستينيت جزئيًا وبعد التبريد النهائي تزداد كميته مقارنة بالتبريد المستمر.

ملامح المعالجة الحرارية لسبائك الفولاذ.

مجموعات LE Ni - Mn، Co، C، N تخفض النقاط الحرجة Ac1 و Ac3.

مجموعات LE Cr - Cr، W، V، Mo، Ti، Nb، Zr تزيد من هذه النقاط الحرجة.

لذلك، بالنسبة لسبائك الفولاذ، يتم العثور على درجات حرارة التسخين للمعالجة الحرارية فقط من الكتب المرجعية!

تأثير LE على حركية تحلل الأوستينيت.

تحدد حركية تحلل الأوستينيت سلوك الفولاذ أثناء المعالجة الحرارية. تعمل عناصر صناعة السبائك على إبطاء تحلل الأوستينيت المنتشر وتأخير التحول الخالي من الانتشار.

العناصر التي تذوب في الفريت أو السمنتيت ولا تشكل كربيدات خاصة، باستثناء Co، لها تأثير كمي فقط على عمليات التحول (Ni، Si، Cu، Al، Mn)، أي. قم بتحويل المنحنيات على شكل حرف S إلى اليمين على طول المقياس الزمني. ونتيجة لذلك، ينخفض ​​معدل التصلب الحرج، وتنخفض الضغوط الحرارية، وتزداد قابلية صلابة الفولاذ. يتأخر تحلل الأوستينيت المنتشر بشكل خاص بواسطة Mo وCr وMn. العناصر المكونة للكربيد (باستثناء المنغنيز) لها، بالإضافة إلى التأثير الكمي، تأثير نوعي. فهي تفصل بين تحولات البيرليت والبينيت على مقياس T، مما يغير مظهر المنحنيات على شكل حرف S. على سبيل المثال، في الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على 14% من الكروم، لا يوجد تحول وسيط على الإطلاق (الشكل 16)، وفي الفولاذ الإنشائي المخلوط المعقد بنسبة 0.3% من الكروم مع الكروم أو W أو Mo أو Ni أو Mn، لا يوجد تحول بيرليتي. بالنسبة لفولاذ الأدوات عالي السبائك بنسبة 0.9% C والذي يحتوي على Cr وW وV، تبدو المنحنيات على شكل S كما في الشكل 17.

الشكل 16. رسم تخطيطي للتحول متساوي الحرارة للأوستينيت فائق التبريد للفولاذ المقاوم للتآكل عالي الكروم.

الشكل 17. رسم تخطيطي للتحول متساوي الحرارة للأوستينيت فائق التبريد لفولاذ الأدوات عالي السبائك.

لا تؤثر عناصر صناعة السبائك على حركية التحول المارتنسيتي. يؤثر تأثيرها على موضع نطاق درجة حرارة التحول المارتنسيتي.

Si - لا يغير درجة حرارة بداية ونهاية التحول M.

يعمل Al وCo على زيادة درجة الحرارة التي يبدأ عندها التحول المارتنسيتي وبالتالي يساعد في تقليل كمية الأوستينيت المحتجزة.

جميع LEs الأخرى تحول الفاصل المارتنسيتي إلى منطقة درجات الحرارة السلبية وتزيد من كمية الأوستينيت المحتجزة.

ومن الناحية العملية، يتم استخدام الصيغة الحسابية التالية لتحديد المنغنيز:

من =560 –320(%C) – 50(%Mn)- 30(%Cr) –20(%Ni+Mo).

على سبيل المثال، بالنسبة للصلب Hatfield G13: Mn =560 –320-50*13=-4100C.

لذلك، بعد التبريد، يتم إصلاح الحالة الأوستنيتي. يتمتع هذا الأوستينيت بخصائص مثيرة للاهتمام - فهو ناعم، ولكن يمكن استخدامه لسحق الحجارة، لأنه... أثناء الاصطدام، يتم تشكيل سلالة مارتنسيت.

اعتمادًا على موضع الفاصل المارتنسيتي والمنحنيات على شكل حرف S لسبائك الفولاذ، هناك ثلاثة أشكال مختلفة من التحولات ممكنة أثناء التبريد في الهواء بعد التسخين للتبريد (الشكل 18).

أرز. 18. رسوم بيانية للتحول متساوي الحرارة للأوستينيت فائق التبريد لسبائك الفولاذ ومنحنيات التبريد في الهواء المرسومة عليها.

تنقسم سبائك الفولاذ في الحالة الطبيعية إلى ثلاث فئات:

1. بيرليتي (الشكل 18.ج)
2. المارتينسيتي (الشكل 18.ب)
3. الأوستنيتي (الشكل 18.أ)

وتجدر الإشارة إلى أن هذا التصنيف تعسفي تمامًا وينطبق على العينات الصغيرة الحجم.

السادس. الوحدة 6
فولاذ خاص. المواد المركبة. مواد البوليمر

-- [ الصفحة 2 ] --

أقصى. ملف تعريف الكتلة في شكل دالة كوشي، كما هو مذكور أعلاه، لديه معاملات فورييه Ck e kz، بحيث Ck z 2 e kz، أي Ck يتناقص بشكل رتيب مع زيادة k.

تم الحصول على صيغة أكثر معقولية لمظهر الكتلة بافتراض أن هذا المظهر الجانبي عبارة عن تلافيف لدالة كوشي وغاوسي مع معلمات عرض مستقلة عن متجه الحيود، أو متفاوتة بمقدار 1 cos على الزاوية 2. في هذه الحالة، Ck سوف يكون

– &نبسب- &نبسب-

عرض كوشي وجاوسي المتكامل للملامح المادية لأوامر الانعكاس "الأول" و "الثاني" على التوالي.

وبناء على ما سبق نصل إلى نظام المعادلات

– &نبسب- &نبسب-

التوسع الزاوي للخطوط إلى التوسع على طول الإحداثي y، 201، 2 02 - مراكز ثقل خطوط الانعكاس "الأول" و"الثاني" (بتعبير أدق، l-th)، d1 d 2 - نسبة المسافات بين الكواكب لسطور الطلبين "الأول" و"الثاني".

– &نبسب- &نبسب-

يتضح من البيانات المقدمة أن كلا السلالتين و1 تزيدان مع زيادة مدة التنشيط، في حين يتناقص متوسط ​​حجم منطقة التشتت المتماسكة، مما يشير إلى اضطراب متزايد في بنية -Cr.

وبالتالي، مع زيادة مدة المعالجة الميكانيكية لخليط الكروم والكربون، يزداد خلل الشبكة البلورية –Cr.

في هذه الحالة، ينمو التوسيع المادي الكامل لخطوط الحيود بزاوية 2 أسرع من tan، مما يستبعد إمكانية التحليل التقليدي للبنية البلورية الدقيقة. في هذا الصدد، تم تطبيق تقنية تحليل محسنة، مما يجعل من الممكن تحديد اثنين أو اثنين من معلمات التشوه، 1. إذا كان التشوه الجزئي المتجانس للكتلة D، D، يؤرخ المساهمة في التوسيع المتناسب مع tg، إذن

– &نبسب- &نبسب-

حيث ao هي فترة الشبكة لـ -Fe، ويتم قياس ao وa وc بالأنجستروم، وp هي النسبة المئوية لوزن الكربون في المارتنسيت.

في التين. ويبين الشكل 7 الأطياف المحسوبة للمارتنسيت بمحتوى كربون من 2.0 إلى 8.5% (في.) مع معلمات توسيع الخط: قطر الكتلة D = 100، سلالة مجهرية لمتوسط ​​الجذر = 1%. تتوافق معلمات التوسيع هذه تقريبًا مع تلك التي تمت ملاحظتها تجريبياً أثناء التنشيط الميكانيكي لخليط Cr-C (الجدول 16). فترات ao لشبكة bcc للحديد والكروم متقاربة وهي 2.867 و2.885 على التوالي. وهذا يتيح لنا أن نأمل أنه حتى في حالة ذوبان الكربون في شبكة الكروم، يجب أن تكون صيغ كورديموف صحيحة تقريبًا.

– &نبسب- &نبسب-

نظرًا لأن قابلية ذوبان الكربون في الكروم منخفضة حتى أثناء المعالجة الميكانيكية لخليطها، فإن تكوين الكربيد يمكن أن يحدث فقط عند حدود الطور Cr-C، ربما بسبب انتشار المزيد من ذرات الكربون المتنقلة، أولاً مباشرة إلى الكروم، ثم إلى الكروم من خلال طبقة الكربيد المشكلة.

كما هو معروف، أثناء التنشيط الميكانيكي، يتم تشكيل "لفة" متفرقة من المكونات المتناوبة للخليط. في هذه الحالة، هناك حد للطحن الميكانيكي، أي. ترقق طبقة "اللفة".

عادة، الحد الأقصى لسمك الطبقة هو 100-1000. يمكن تقييم طول مسار انتشار الكربون باستخدام الصيغة x 2Dt، (27) الانتشار، t هو الوقت الميكانيكي حيث D D exp(Q / RT) هو معامل التأثير (عند حدوث تسخين كبير، تسارع الانتشار)، Q هي طاقة التنشيط للانتشار، R - ثابت الغاز العالمي، Do - عامل ما قبل الأسي.

نظرًا لعدم وجود بيانات حول انتشار الكربون في كربيدات الكروم، تم إجراء التقييم فقط لانتشار الكربون في الكروم (Do = 8.7 · 10-3 cm2/s، Q = 110 كيلوجول/مول. لفترة معالجة تبلغ 2000 ثانية، طول مسار الانتشار x اعتمادًا على درجة الحرارة الواردة في الجدول 17.

الجدول 17. طول مسار انتشار الكربون في الكروم

– &نبسب- &نبسب-

النتائج معروضة في الجدول. 18. كان من المفترض أن التشوه المرن غير المقبول بالعين المجردة بنسبة 2-3٪ (والذي، عند ضربه بمعامل يونغ، يتجاوز قوة الخضوع) يمكن أن يوجد على المستوى الجزئي، أي ضمن عدة مسافات بين الكواكب، وطاقة مثل هذه الأهمية يمكن تقدير الإزاحات الساكنة للذرات في إطار نظرية المرونة.

الجدول 18. اعتماد سلالة الجذر التربيعي وكثافة الاضطرابات الفوضوية في -Cr على مدة التنشيط الميكانيكي

– &نبسب- &نبسب-

حيث G وE هما القص ومعامل Young، b هو متجه Burgers، وهو معامل من الدرجة 1. تمثل القيمة G b 2 الطاقة المرنة لكل وحدة طول من الخلع، وعندما يتم ضربها في D، فإنها تعطي الطاقة لكل وحدة حجم،

– &نبسب- &نبسب-

للانتشار داخل الحبيبات، الانتشار على طول أنابيب الخلع وحدود الحبوب، على التوالي.

عند D=1012 سم-2، d 4، لدينا xD 0.001.

إذا افترضنا أن Q Q 2 و D o Do، يمكننا أن نتوقع أن مساهمة الانتشار على طول أنابيب الخلع ستكون مماثلة لمساهمة الانتشار داخل الحبيبات أو حتى تتجاوز الأخيرة. يتم أيضًا تقديم مساهمة مشابهة لأنابيب الخلع من خلال حدود الحبوب ذات الزاوية العالية، والتي تكون فيها Q"Q" .

في ظل ظروف التشوه اللدن الشديد، تصبح الحبوب مصقولة، ويزداد الجزء الحجمي لحدود الزاوية العالية. إذا افترضنا أن طول التماسك المقاس بالأشعة السينية (قطر حجم التشتت المتماسك، حجم الحبوب الفرعية) يتطابق مع حجم الحبوب، ففي حالتنا عند L 100.4، لدينا xD0.1. وهكذا، في Q Q 2، يمكن أن تكون مساهمة الانتشار على طول حدود الحبوب هي المهيمنة.

عندما تتغير درجة الحرارة مع مرور الوقت، فإن مسار انتشار الكربون في الكروم (t-time):

– &نبسب- &نبسب-

حيث D(t) هو معامل الانتشار المعتمد على الوقت ودرجة الحرارة.

إجمالي مسار الانتشار (طحن + DTA) L L1 L2، حيث L1 هو المسار أثناء الطحن، L2 هو المسار أثناء DTA.

يمكن تصوير عملية تكوين الكربيد بشكل تخطيطي على أنها نمو كلمات الانتشار من الكربيدات في واجهات Cr/C

– &نبسب- &نبسب-

عند واجهة الطور C/Cr، يحدث الانتشار التفاعلي للكربون إلى الكروم. في هذه الحالة، كما هو موضح في الرسم البياني، تتشكل طبقات من كربيدات Cr1-xCx بين Cr وC، مع انخفاض المحتوى (الكسر الذري) x من الكربون في الكربيد كلما انتقل المرء من C إلى Cr. أثناء الانتشار في ظل ظروف التوازن، ستشارك في العملية جميع كربيدات الكروم الممثلة في مخطط طور التوازن Cr-C.

كما هو موضح في العمل فإن سماكة طبقات الكربيد في الساندويتش li تزداد مع زمن الطحن (t) حسب قانون الانتشار

– &نبسب- &نبسب-

حيث AiDixi، Di هو معامل الانتشار C في الكربيد i-th، وxi هو عرض منطقة التركيز لوجود الكربيد i-th.

الطبقات الأكثر سمكًا هي تلك الموجودة في الكربيدات التي يمكن أن تنحرف كثيرًا عن قياس العناصر الكيميائية والتي يكون الكربون فيها أكثر قدرة على الحركة. وفقا لذلك، فإن الجزء الحجمي من هذه الكربيدات سيكون الحد الأقصى. مع استنفاد الكواشف الأولية (الكروم وجيم)، سيتم تعطيل آلية النمو هذه وستبدأ إعادة توزيع الكربون بين الكربيدات.

في النهاية، يتم تشكيل كربيد واحد، يتوافق مع تكوين الشحنة. في الأسطوانة، أثناء الطحن لمدة تصل إلى 43 دقيقة، تتحقق هذه الحالة. أثناء انتشار التفاعل تحت ظروف المطحنة، تنمو طبقة كربيد Cr7C3 بشكل أسرع، على الرغم من أن الشحنة تتوافق مع تكوين Cr3C2.

في ظل ظروف الطحن الحقيقية، تكون طبقات الكروم الموجودة في لفة الصفيحة ذات سماكات مختلفة، وبالتالي فإن استنفاد هذه الكلمات، أي امتصاصها بواسطة الكربيدات الزاحفة على كلا الجانبين، لا يحدث في وقت واحد.

ولذلك، فإن صورة هيمنة أحد الكربيدات في مرحلة النمو هذه، على سبيل المثال Cr7C3، غير واضحة إلى حد ما.

بالنسبة لخليط Cr-C، حيث تختلف قيم صلابة المكونات بمقدار أمرين من حيث الحجم، فإن هذا لا يتوافق مع الافتراض الذي تم وضعه. ومع ذلك، في ضوء مورفولوجيا الجزيئات المجمعة على شكل لفة، يمكن الافتراض أن القانون الأسي صالح أيضًا في هذه الحالة.

– &نبسب- &نبسب-

من الطاولة 4 يمكن ملاحظة أن فترة حضانة تكوين الكربيد في أسطوانة المطحنة تبلغ حوالي 30 دقيقة.

ربما ترجع هذه الفترة إلى تطور ليس فقط السطح البيني، ولكن أيضًا السطح الحبيبي في الكروم، والذي يحدث أثناء صقل الحبوب.

تعد الشبكة المطورة لحدود الحبوب في الكروم وسيلة لتسريع نشر الكربون في درجات حرارة منخفضة. ومع ذلك، فإن تكوين الكربيد، الذي تمت دراسته في هذا العمل سواء بشكل مباشر أثناء الطحن وأثناء التلدين السريع اللاحق، يتم وصفه بشكل مرضٍ من خلال الانتشار المعتاد داخل الحبيبات للكربون في الكروم. نظرًا لعدم وجود بيانات حول انتشار C في كربيدات الكروم، تم استخدام المعامل C في -Cr بدلاً من معامل الانتشار الفعال للكربون في شطيرة كربيد.

من حيث المبدأ، يمكن تحديد معاملات الانتشار C في كربيدات الكروم المتوازنة بشكل تجريبي عن طريق تلدين التلامس العياني Cr/C عند درجة حرارة 800-1200 درجة مئوية لمدة 1-10 ساعات ثم قياس سمك الطبقات البينية للكربيدات المتضخمة على مقطع رفيع. تحت المجهر.

– &نبسب- &نبسب-

مدة tms، والتي تحدث عند درجة حرارة 250 درجة مئوية.

يتم إعاقة تحقيق التوازن بواسطة عامل حركي - حيث تتجاوز جزيئات الكروم أو طبقات الكروم في اللفة طول مسار انتشار الكربون في الكروم أثناء التوليف الميكانيكي والتليين. مع زيادة وقت التنشيط من 0 إلى 30 دقيقة، تصبح اللفة أرق وتزداد نسبة الكاشف الأولي - الكروم، الذي لديه وقت للتفاعل مع الكربون (أو الأكسجين) أثناء التلدين السريع اللاحق، من 30% إلى 100%.

– &نبسب- &نبسب-

298,15 -49,265 -51,002 -48,618 -50,475 -41,000 -41,474 -47,987 -50,230 -27,200 -25,153 300,00 -49,253 -51,012 -48,607 -50,486 -40,990 -41,477 -47,975 -50,244 -27,192 -25,141 350,00 -48,862 -51,338 -48,250 -50,828 -40,700 -41,582 -47,636 -50,648 -27,028 -24,813 400,00 -48,375 -51,724 -47,831 -51,225 -40,385 -41,729 -47,285 -51,102 -26,907 -24,505 450,00 -47,859 -52,176 -47,397 -51,677 -40,063 -41,917 -46,938 -51,601 -26,793 -24,211 500,00 -47,320 -52,684 -46,954 -52,176 -39,730 -42,141 -48,603 -52,137 -26,665 -23,931 550,00 -46,777 -53,247 -46,515 -52,719 -39,390 -42,399 -46,285 -52,706 -26,511 -23,665 600,00 -46,244 -53,859 -46,090 53,302 -39,047 -42,687 -45,985 -53,303 -26,322 -23,414 650,00 -45,734 -54,514 -45,686 -53,92 -38,705 -43,005 -45,704 -53,924 -26,097 -23,181 700,00 -45,258 -55,207 -45,311 -54,568 -38,367 -43,348 -45,440 -54,566 -25,834 -22,966 750,00 -44,826 -55,934 -44,968 -55,241 -38,036 -43,715 -45,192 -55,227 -25,531 -22,7 800,00 -44,447 -56,687 -44,664 -55,936 -37,716 -44,105 -44,959 -55,904 -25,191 -22,598 850,00 -44,129 -57,462 -44,402 -56,649 -37,411 -44,513 -44,739 -56,594 -24,815 -22,448 900,00 -43,878 -58,254 -44,186 -57,375 -37,123 -44,939 -44,530 -57,298 -24,406 -22,320 950,00 -43,701 -59,057 -44,109 -58,113 -36,855 -45,381 -44,331 -58,013 -23,966 -22,216 1000,00 -43,605 -59,869 -43,903 -58,858 36,612 -45,836 -44,139 -58,738 -23,498 -22,136 1050,00 -43,593 -60,682 -43,842 -59,608 -36,394 -46,303 -43,952 -59,472 -23,007 -22,080 1100,00 -43,671 -61,495 -43,837 -60,359 36,206 -46,779 -43,770 -60,216 -22,497 -22,048 1150,00 -43,842 -62,301 -43,890 -61,109 -36,049 -47,264 -43,590 -60,967 -21,971 -22,039 1200,00 -44,109 63,099 -44,002 -61,855 -35,927 -47,754 -43,410 -61,272 -21,434 -22,053 1250,00 -44,475 -63,883 -44,175 -62,596 -35,841 -48,249 -43,230 -62,494 -20,892 -22,090 1300,00 -44,942 -64,650 -44,408 -63,328 -35,794 -48,746 -43,049 -63,268 -20,348 -22,149

– &نبسب- &نبسب-

298,15 -35,757 -35,475 -2281.202 -2118.066 300,00 -35,748 -35,473 -2281.093 -2117.054 174.0769 136.4474 174.9262 145.2902 350,00 -35,513 -35,447 -2279.283 -2089.884 174.1245 130.174 174.7247 140.3712 400,00 -35,299 -35,452 -2277.645 -2062.936 174.1387 123.8933 174.5653 135.4737 450,00 -35,090 -35,483 -2275.784 -2036.209 174.0789 117.6156 174.3675 130.5989 500,00 -34,879 -35,538 -2273.798 -2009.695 173.965 111.3475 174.1486 125.74 550,00 -34,659 -35,615 -2271.764 -1983.383 173.81 105.0929 173.9197 120.9182 600,00 -34,427 -35,712 -2269.734 -1957.257 173.6235 98.854 173.6881 116.1101 650,00 -34,180 -35,829 -2267.743 -1931.298 173.4127 92.6316 173.4588 111.3212 700,00 -33,919 -35,966 -2265.821 -1905.

490 173.1831 86.4262 173.2352 106.5499 750,00 -33,641 -35,121 -2263.988 -1879.817 172.9393 80.2377 173.0197 101.7942 800,00 -33,348 -36,296 -2262.259 -1854.262 172.6847 74.0658 172.8141 97.0526 850,00 -33,039 -36,490 -2260.649 -1828.813 172.4227 67.9102 172.6198 92.3236 900,00 -32,714 -36,702 -2259.168 -1803.454 172.1557 61.77 172.4376 87.6056 950,00 -32,376 -36,933 -2257.824 -1778.174 171.886 55.6448 172.268 82.8974 1000,00 -32,025 -37,182 -2256.625 -1752.961 171.6153 49.5339 172.1113 78.1977 1050,00 -31,663 -37,448 -2255.577 -1727.804 171.3453 43.4365 171.9679 73.5056 1100,00 -31,290 -37,733 -2254.685 -1702.693 171.0774 37.3519 171.8376 68.8201 1150,00 -30,910 -38,034 -2253.954 -1677.620 170.8126 31.2794 171.7204 64.1401 1200,00 -30,524 -38,352 -2253.386 -1652.574 170.5518 25.2183 171.6161 59.465 1250,00 -30,134 -38,686 -2252.985 -1627.549 170.2957 19.168 171.5244 54.794 1300,00 -29,742 -39,036 -2252.752 -1602.537 170.0448 13.1279 171.4448 50.1263

– &نبسب- &نبسب-

300,00 198.925 156.3965 215.7579 179.7204 222.4309 176.0628 259.4955 217.8462 350,00 198.9581 149.3081 215.4825 173.7413 222.4358 168.3369 259.1198 210.9406 400,00 198.9592 142.2141 215.2666 167.7923 222.4045 160.6094 258.8116 204.0781 450,00 198.878 135.125 215.0058 161.8734 222.2836 152.8915 258.4517 197.2577 500,00 198.7341 128.0486 214.7168 155.9851 222.0952 145.1908 258.0612 190.4791 550,00 198.5409 120.989 214.4104 150.1266 221.8544 137.5116 257.6531 183.7405 600,00 198.3082 113.9489 214.094 144.2966 221.5721 129.8562 257.2365 177.0396 650,00 198.0436 106.9294 213.7729 138.493 221.2566 122.2258 256.8174 170.3734 700,00 197.7531 99.9314 213.4508 132.7145 220.9145 114.6208 256.4001 163.7396 750,00 197.4418 92.9549 213.1307 126.9587 220.5511 107.0409 255.988 157.1354 800,00 197.1139 85.9997 212.8149 121.2242 220.171 99.4859 255.5833 150.5584 850,00 196.7731 79.0655 212.5054 115.5093 219.778 91.955 255.1881 144.0065 900,00 196.4226 72.1516 212.2036 109.8125 219.3754 84.4476 254.8038 137.4776 950,00 196.0651 65.2573 211.9108 104.1321 218.9662 76.9627 254.4315 130.9697 1000,00 195.7034 58.382 211.6281 98.4668 218.553 69.4995 254.0723 124.481 1050,00 195.3395 51.525 211.3565 92.8155 218.1379 62.057 253.7269 118.0101 1100,00 194.9754 44.6851 211.0968 87.1769 217.7231 54.6344 253.3961 111.5552 1150,00 194.613 37.8619 210.8497 81.5497 217.3103 47.2305 253.0804 105.1149 1200,00 194.2538 31.0544 210.6159 75.933 216.9011 39.8446 252.7804 98.6881 1250,00 193.8991 24.2617 210.396 70.3259 216.4968 32.4755 252.4966 92.2736 1300,00 193.5501 17.4831 210.1906 64.7271 216.0986 25.1225 252.2293 85.87

– &نبسب- &نبسب-

298.15 300.00 269.6622 215.5249 366.8525 311.3063 350.00 269.6019 206.51 366.2139 302.1081 400.00 269.4826 197.5034 365.633 2 292.9885 450.00 269.2532 188.5191 364.9733 283.9476 500.00 268.9406 179.5648 364.2639 274.9826 550.00 268.5657 170.6449 36 3 .5294 266.0898 600.00 268.1439 161.7613 362.7871 257.2643 650.00 267.6873 152.9144 362.0496 248.5006 700.00 267.2053 144.10 37 361.3264 239.7935 750.00 266.7061 135 .328 360.6255 231.1371 800.00 266.1963 126.5861 359.953 222.5267 850.00 265.6821 117.8762 359.3145 213.9573 90 0.00 265.1685 1 09.1966 358.7144 205.4245 950.00 264.66 100.5453 358.1563 196.9236 1000.00 264.1606 91.9207 357.6437 188.4511 1050.00 263.674 83.3207 357.1793 180.0032 1100.00 263.2033 74.7436 356.7659 171.5762 1150.00 262.7512 66.1874 356.4053 163. 1666 1200.00 262.32 57.6505 356.0994 154.7719 1250.00 261.9119 49.1311 35 5.8496 146.3885 1300.00 261.5285 40.6275 355.6574 138.014 التفاعلات (1) -7) في نطاق درجة الحرارة المحدد ممكنة من الناحية الديناميكية الحرارية، والتي يمكننا من خلالها أن نستنتج أن تكوين كربيد الكروم الأعلى Cr3C2 يمكن أن يستمر من خلال تكوين الوسط Cr7C3 وكربيد أقل

– &نبسب- &نبسب-

3.5. التقييم الديناميكي الحراري لتركيبة التوازن للأطوار تم إجراء الحساب النظري لتركيبات التوازن للأطوار في نظام Cr-C-N-O في نطاق درجة الحرارة 300-900 كلفن باستخدام برنامج ThermoDyn 3.5 (الجدول 20). يظهر الجدول 20 خلال الفترة المدروسة بأكملها: تكوين التوازن المحسوب لمراحل النظام الأولي Cr-8.67 g؛

ج – 1.33 جم؛ N2–0.176 لتر؛ O2–0.047 لتر حسب درجة الحرارة

– &نبسب- &نبسب-

درجات الحرارة (300-900 كلفن) وجود مركبين من الكروم - كربيد Cr3C2 (97.7%) وأكسيد Cr2O3 (2.12%)، بالإضافة إلى الكربون الحر C (0.18%).

وهذا لا يتعارض مع البيانات التجريبية الواردة في الجدول. 6.

العوامل التي تسهل حدوث التفاعلات الديناميكية الحرارية المحتملة مع تكوين مراحل مستقرة هي: زيادة في سطح الطور البيني بين الكروم والكربون أثناء الطحن، وزيادة في أجزاء حجم حدود الحبوب، مما يعزز بشكل كبير انتشار الكربون في الكروم،

– &نبسب- &نبسب-

300-700 0,1 100 0 0 0,1 9,505 93,19 0 0 0,6333 6,21 0,06156 0,6 10,200 800 0,1 100 0 0 0,1 9,505 93,19 0 0 0,6332 6,21 0,06152 0,6 10,200 900 0,1 100 0 0 0,1 9,529 93,6 0 0 0,6032 5,9 0,05125 0,5 10,183 1000 0,1 99,9 0,00006 0,1 0,1001 9,612 94,95 0 0 0,4975 4,9 0,01506 0,15 10,125 1050 0,1 99,9 0,00007944 0,1 0,1001 9,647 95,51 0 0 0,4535 4,49 0 0 10,101 1100 0,1 99,9 0,00009522 0,1 0,1001 9,419 93,44 0,2443 2,42 0,4178 4,14 0 0 10,081 1150 0,1 99,7 0,0002797 0,3 0,1003 6,748 68,51 3,102 31,49 0 0 0 0 9,850 1200 0,1 99,7 0,0002799 0,3 0,1003 6,747 68,5 3,103 31,5 0 0 0 0 9,850 1300 0,1 99,7 0,00028 0,3 0,1003 6,747 68,5 3,103 31,5 0 0 0 0 9,850

– &نبسب- &نبسب-

300-700 0,1 100 0 0 0,1 9,255 89,86 0 0 0,95 9,22 0,09492 0,92 10,300 800 0,1 100 0 0 0,1 9,255 89,86 0 0 0,9499 9,22 0,09489 0,92 10,300 900 0,1 100 0 0 0,1 9,26 89,91 0 0 0,9444 9,18 0,09301 0,91 10,297 1000 0,1 99,9 0,00006 0,1 0,1001 9,362 91,6 0 0 0,814 7,95 0,04836 0,45 10,224 1100 0,1 99,9 0,0001225 0,1 0,1001 9,474 93,34 0 0 0,6727 6,66 0 0 10,147 1150 0,1 99,7 0,0003176 0,3 0,1003 6,649 67,15 3,023 30,53 0,2308 2,32 0 0 9,903 1200 0,1 99,6 0,0004197 0,4 0,1004 5,173 52,92 4,602 47,08 0 0 0 0 9,7 1300 0,1 99,6 0,0004199 0,4 0,1004 5,172 52,91 4,603 47,09 0 0 0 0 9,775

– &نبسب- &نبسب-

– &نبسب- &نبسب-

– &نبسب- &نبسب-

3.6. آلية تكوين الكربيد أثناء التنشيط الميكانيكي

– &نبسب- &نبسب-

يتم تخفيف حجمها 7 ميكرون إلى صفيحة "لفافة" طولها 200 نانومتر، ثم يقل سمكها بمقدار 35 مرة، وبالتالي تزداد مساحة اللوحة بنفس المقدار، أي سطح التلامس مع الكربون. ونتيجة لذلك، فإن معدل انتشار الكربون إلى الكروم يزيد بمقدار 35 مرة (الشكل 8-10).

أرز. 8. صور مجهرية إلكترونية لخليط Cr-C بعد التنشيط الميكانيكي لمدة 12 دقيقة 9. صور مجهرية إلكترونية لخليط Cr-C بعد التنشيط الميكانيكي 27 دقيقة 75 الشكل 1. الشكل 10: صور مجهرية إلكترونية لخليط Cr-C بعد التنشيط الميكانيكي لمدة 40 دقيقة، ويتم تأكيد تطور "اللفة" المشتتة من خلال الصور الإلكترونية لبنية جزيئات خليط Cr-C بعد 12 دقيقة (الشكل 10). 8) و 27 دقيقة (الشكل 9) و 40 دقيقة (الشكل 10) معالجة ميكانيكية على أقسام المسحوق المأخوذة بواسطة مجهر المسح LEO EVO – 40.

تحتوي الصور التي تم الحصول عليها بعد 12 دقيقة من المعالجة الميكانيكية (الشكل 8) على جزيئات وطبقات من الكروم يصل طولها إلى 100 ميكرومتر وسمكها إلى 20 ميكرومتر. أي أنه بعد 12 دقيقة من الطحن، يتم سحق جزيئات الكروم، مع ميلها إلى اتخاذ شكل ممدود خطيًا، وبالتالي، مع زيادة مدة المعالجة إلى 27 دقيقة، فإن غالبية جزيئات الكروم تأخذ شكلًا ممدودًا خطيًا. . يشير هذا إلى تسطيح جزيئات الكروم المتساوية في البداية إلى صفائح.

تحتوي الصور الإلكترونية لخليط Cr-C بعد 27 دقيقة من المعالجة الميكانيكية (الشكل 9) على جزيئات "لفة" مشتتة من طبقات متناوبة من الكروم والكربون، بأبعاد تصل إلى 20 ميكرومتر في الطول وتصل إلى 10-14 ميكرومتر في السُمك، حيث توجد بين طبقات الكروم، مع ترقق في أجزاء مختلفة يصل إلى 200 نانومتر أو أقل، طبقات كربون، مع ترقق في أجزاء مختلفة يصل إلى 100 نانومتر أو أقل. من الواضح أنه عند استمرار المعالجة الميكانيكية لخليط Cr-C لمدة تصل إلى 33 دقيقة، يحدث مزيد من ترقق جزيئات الكروم وطبقات الكروم في الجزيئات التي تتكون من "لفة" مشتتة

حتى طول مسار انتشار الكربون في الكروم، والذي يصاحبه تحول انتشار - تكوين كربيد.

يرتبط الحد الأدنى لسمك طبقات Cr في "اللفة" (~ 200 نانومتر) جيدًا مع قيمة طول مسار الانتشار لـ C في Cr أثناء التنشيط الميكانيكي LMC = 171 نانومتر بعد 27 دقيقة من الطحن (انظر الجدول 19). بعد 30 دقيقة من العلاج، يبلغ سمك أكبر جزيئات الكروم 10 ميكرومتر، بحيث عند الانتهاء من DTA (حوالي 120 ثانية من التسخين وحوالي 7 ميكرومتر من مسار انتشار الكربون في الكروم)، يتم تحويل كل الكروم إلى كربيدات. بالمعنى الدقيق للكلمة، يحدث امتصاص الانتشار للوحة الكروم على كلا الجانبين، بحيث يمكن مضاعفة مسارات الانتشار المشار إليها في الجدول 19.

بعد الطحن لمدة 12 دقيقة، يبلغ حجم جزيئات الكروم حوالي 2.7 ميكرومتر (لا يوجد هيكل متعدد الطبقات حتى الآن)، بينما بعد 27 دقيقة من مرض التصلب العصبي المتعدد، يصل سمك الطبقات البينية الكروم في "اللفائف" إلى 130 نانومتر تقريبًا. ترتبط هذه القيم بشكل جيد مع تلك الواردة في الجدول. 19 قيمة لمسار الانتشار الكامل للكربون في الكروم.

تُظهر الصور الإلكترونية لخليط Cr-C بعد 40 دقيقة من المعالجة الميكانيكية (الشكل 10) جسيمات تتكون من "لفة" مشتتة ولها بنية طبقة أقل وضوحًا وأكثر انتشارًا - ما يسمى بالمظهر المنصهر، والذي من الواضح أنه مظهر من مظاهر تفاعل الكروم والكربون مع تكوين طبقات سميكة وملحوظة من كربيدات Cr3C2 وCr7C3 وCr23C6 في واجهات Cr/C، نظرًا لأن المراحل ذات المحتوى العالي من الكربون تبدو أكثر قتامة.

في هذه الحالة، يكون طول الجسيمات المجمعة من كربيدات الكروم، التي تتكون من "لفة" مشتتة، يتراوح بشكل أساسي بين 0.5 و5.0 ميكرومتر (أحيانًا يصل إلى 10 ميكرومتر)، وهو ما يقرب من مرتين أصغر من الحجم بعد 27 دقائق من المعالجة الميكانيكية (انظر الشكل 9).

أثناء عملية التصنيع التي تستغرق ما يصل إلى 43 دقيقة، لا يتم تخفيف جميع جزيئات الكروم وطبقات الكروم الموجودة في جزيئات "اللفافة" إلى طول "الطاحونة".

مسار انتشار الكربون في الكروم مع تحول الانتشار اللاحق - تكوين كربيد. التفاعل الكامل لمكونات خليط Cr-C مع تكوين كربيد أعلى Cr3C2، والذي يتوافق تركيبه مع نسبة الخليط، لا يحدث أثناء المعالجة الميكانيكية، بل يحدث تحول جزئي فقط. بعد 43 دقيقة من الطحن، تصل النسبة الإجمالية للكربيدات إلى 60% بالوزن (الجدول 3).

تنخفض درجة الحرارة التي تبدأ عندها الكربيدات الثانوية بالتشكل أثناء DTA (الشكل 2)، اعتمادًا على وقت الطحن، أولاً (إلى tMC = 30 دقيقة)، ثم تزداد. يحدث هذا لأن ترقق "اللفة" مع وقت الطحن يقلل من درجة حرارة تحويل الانتشار، في حين أن الزيادة في محتوى الصابورة في شكل كربيدات أولية متكونة في الموقع في الأسطوانة تمنع نقل الانتشار.

لا ينبغي أن تنتقل المعالجة الميكانيكية إلى مرحلة صقل الحبوب الشديد (~ 10 نانومتر)، لأن هذا يزيد من تكوين الكربيد في الأسطوانة عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا (~ 250 درجة مئوية) بسبب انتشار حدود الحبوب مع انخفاض طاقة التنشيط.

لا يمكن أن ترتبط التأثيرات الحرارية الطاردة للحرارة الكبيرة خلال DTA (~ 10 كيلو جول/مول) إلا بتكوين الكربيدات الثانوية (الجدول 6).

أظهر التحكم طويل المدى في طحن الكروم النقي متبوعًا بقياس سعرات المسح التفاضلي (DSC) أنه لا يمكن تخزين سوى طاقة ضئيلة للغاية (1 كيلو جول / مول) في العيوب الموجودة في شبكتها التي تم إنشاؤها أثناء التخليق الميكانيكي.

وبالمثل، فإن السخام غير المتبلور غير قادر على تجميع كميات كبيرة من الطاقة أثناء الطحن، على عكس الجرافيت، الذي يمكن سحقه عن طريق التنشيط الميكانيكي إلى سطح جسيم محدد يبلغ ~ 500 م 2 / جم وطاقة مخزنة فيه تبلغ ~ 30 كيلو جول / مول. في حالة خليط الكروم والكربون الأسود، تم قياس مساحة السطح المحددة فقط عن طريق امتصاص الغاز، والتي تتأرجح في نطاق 1-10 م2/جم اعتمادًا على وقت الطحن (بسبب العمليات المتنافسة لتكسير ولحام جزيئات المسحوق وإطلاق السخام والختم الجديد في "لفات"). ").

3.7. التغيرات في خصائص الخليط أثناء التنشيط الميكانيكي والمعالجة الحرارية اللاحقة عالية السرعة نتائج تأثير مدة التنشيط الميكانيكي لخليط Cr-C (Cr:C= 86.7:13.3) من 0 إلى 43 دقيقة على يتم عرض مساحة السطح المحددة وقطر الجسيمات وطاقة السطح المفتوح للخليط بعد المعالجة الميكانيكية في الجدول 26.

جدول 26. خصائص مساحيق السناج والكروم الأولية وشحنة Cr-C بعد التنشيط الميكانيكي والمعالجة الحرارية عالية السرعة عند 1000 درجة مئوية

– &نبسب- &نبسب-

تم الحصول على الاعتماد D في الجدول 26 عن طريق إعادة حساب Ssp D، وتم استخدام متوسط ​​كثافة الخليط في إعادة الحساب.

الاعتماد U في الجدول 26 هو نتيجة إعادة حساب قطر الجسيم D إلى الطاقة المولية للسطح المفتوح (الحر) U=Hs d/D، حيث Hs هي حرارة التسامي، d هو قطر الذرة.

تحتوي مساحيق الكروم وأسود الكربون الأولية على مساحة سطحية محددة Ssp تبلغ 0.14 و8.40 م2/جم، على التوالي، مع إعادة حساب أقطار الجسيمات D على التوالي - 5960 و315 نانومتر، وطاقة السطح المفتوح U - 0.017 و0.32 كيلوجول/مول.

بالنسبة لخليط Cr-C الأولي غير المنشط، تكون هذه القيم Ssp – 1.25 م2/جم، D – 800 نانومتر، U – 0.12 كيلو جول/مول.

نظرًا لأن الكروم Hs = 397 كيلو جول / مول و d = 2.5، وبالنسبة للجرافيت Hs = 712 كيلو جول / مول و d = 1.42 (طول الرابطة لتهجين sp2)، فإن المنتج Hsd للكروم والكربون هو نفسه تقريبًا. من الاعتماد U (الجدول 26) يتضح أن الطاقة المخزنة في السطح الحر صغيرة جدًا على مقياس حرارة تكوين الكربيد.

مساحة السطح المحددة لخليط من عدة مكونات مع كسور الوزن Pi Pi 1 والكثافة i وأقطار الجزيئات الكروية Di i تساوي

– &نبسب- &نبسب-

تتكون من كلمتين متناوبتين Cr وC. فإذا افترضنا أن تركيب هذه الجزيئات لا يختلف عن تركيب المخلوط، أو الشحنة الأصلية، فإن كثافة هذه الجزيئات تكون 3 = 5.58 جم/سم3.

من هنا نحصل على خليط من 3 مكونات

– &نبسب- &نبسب-

أقطار جزيئات الكروم والكربون الحر (Ssp – في م2/جم، دي – في ميكرومتر).

يمكن سحق الجرافيت في المطاحن إلى مساحة سطحية محددة تبلغ ~ 500 م 2 / جم، وهو ما يتوافق مع قطر جسيم يبلغ 35-40 وطاقة سطحية حرة احتياطية تبلغ ~ 30 كيلو جول / مول. في هذا الصدد، يتم استخدام الجرافيت ككائن اختبار في التحديد التجريبي لكثافة الطاقة في المطاحن. في الواقع، شكل جزيئات الجرافيت بعيد عن أن يكون كرويًا نظرًا لوجود أخف مستوى انقسام (001). في حالتنا، يتم منع تحقيق حد طحن السخام، أي مساحة السطح المحددة التي تبلغ ~ 500 م 2 / جم، من خلال "تغليف" الكربون في جزيئات الطبقات المجمعة. ومع ذلك، على ما يبدو، قبل وقت الطحن البالغ 21 دقيقة، يزداد السطح المحدد للخليط بشكل رئيسي بسبب طحن جزيئات الكربون الحرة، أي. تقليل D2، نظرًا لأن السخام (الجرافيت غير المتبلور) هو العنصر الأكثر ليونة والأكثر قابلية للتشوه في الخليط. يمكن الافتراض أن حجم جسيمات الكروم الحر D1 يتناقص مع وقت الطحن، على الرغم من أنه ليس بنفس سرعة D2.

يزداد الجزء الوزني للجزيئات المجمعة x مع وقت الطحن، ويقترب من 1. أما بالنسبة لقطر جزيئات التكتل D3، فإن اعتماده على وقت الطحن معقد. وكما بين موريس وكورتني بناءً على دراسة النموذج النظري للاندماج الميكانيكي لمكونين بلاستيكيين، فإن حجم الجسيمات الطبقية المتكونة بهما يتغير مع زمن الطحن مثل فترة واحدة لشبه الجيوب الأنفية. ويرجع ذلك إلى أن متوسط ​​حجم الجسيمات يتشكل على أساس التوازن الديناميكي لعمليتين تسيران في اتجاهين متعاكسين - تكسير هذه الجسيمات واللحام الجديد لشظاياها، بينما تتغير ميول كليهما مع التصلب. سيصاحب التشقق إطلاق جزيئات الجرافيت الصغيرة الموجودة في الطبقة البينية بين طبقات الكروم. ربما يفسر هذا جزئيًا الاعتماد غير الرتيب لمساحة السطح المحددة. قد يرجع سبب آخر لعدم الرتابة إلى حقيقة أن البيانات الموجودة على Ssp لا تشير إلى عينة واحدة، بل إلى عدة عينات، تم تنشيط كل منها من جديد وبشكل منفصل.

على سبيل المثال، لم يكن الطحن لمدة 36 دقيقة إضافة لثلاث دقائق إلى طحن 33 دقيقة، ولكن تم إجراؤه مرة أخرى. العديد من العمليات في المطحنة (بما في ذلك التصاق المسحوق بجدران الأسطوانة وإزالتها لاحقًا "الانهيار الجليدي") تكون عشوائية وغير قابلة للتكرار من وقت لآخر.

نظرًا لأنه وفقًا لبيانات المجهر الإلكتروني، حتى سمك لوحة الكروم في هيكل متعدد الطبقات لا يقل عن ~ 200 نانومتر، يمكننا أن نستنتج أن مساحة السطح المحددة لا تتشكل بشكل أساسي من جزيئات ذات طبقات، ولكن من الكربون الحر الصغير الموجود في الخليط.

وبما أن المساحة السطحية المحددة للجرافيت المسحوق يمكن أن تكون كبيرة جدًا، فحتى التقلبات الطفيفة في محتواه في الخليط ستؤدي إلى تقلبات كبيرة في متوسط ​​مساحة السطح المحددة.

قد تترافق القفزات في المساحة السطحية المحددة لخليط Cr-C أثناء التنشيط الميكانيكي مع التدمير الدوري لجزيئات الطبقات وإطلاق السخام المحكم فيها.

تحليل مقارن لبيانات XRF وإطلاق الحرارة لشحنات Cr-C بعد التنشيط الميكانيكي والمعالجة الحرارية عالية السرعة في النطاق

– &نبسب- &نبسب-

تبلغ حرارة تكوين كربيد الكروم Cr3C2 -0.50 كيلوجول/جم (-90 كيلوجول لكل مول يزن 180 جم). تجدر الإشارة إلى أن تقييم التأثيرات الحرارية تم باستخدام طريقة شبه كمية. ولذلك، فإن البيانات الواردة في الجدول 1 لا تعكس بدقة الكميات المطلقة لإطلاق الحرارة، ولكنها تنقل اتجاهها.

تصل كمية كربيد الكروم Cr3C2 في نظام Cr-C بعد التنشيط الميكانيكي والتسخين إلى 1000 درجة مئوية، اعتمادًا على مدة التنشيط، بدءًا من مدة الطحن البالغة 27-30 دقيقة، إلى ~ 80%. ويرجع ذلك إلى فرك الحديد من وسط الطحن وجدران الأسطوانة بعد بدء تكوين الكربيدات الصلبة. في الوقت نفسه، وفقًا للتحليل الكيميائي لفلورة الأشعة السينية، يحدث طحن الحديد مثل انهيار جليدي عند حوالي 30 دقيقة من الطحن، ليصل إلى النسبة الذرية Fe:Cr1:10، والتي تنمو قليلاً مع زيادة أخرى في وقت الطحن.

من المحتمل أن يكون هذا بسبب تكوين طبقة واقية تحتوي على كربيد على الكرات وجدران الأسطوانة. تغطي هذه الكمية من الحديد فقدان 5-7% من الكروم إلى أكسيد الكروم Cr2O3. ونتيجة لذلك، ينحرف تكوين الشحنة عن Me3C2 الأصلي، حيث Me=(Cr,Fe)، باتجاه Me3+xC2، بحيث يوجد مع كربيد Me3C2 ما يصل إلى 20% Me7C3، أو Me4.67C2. ، وبالتالي × 0.33.

3.8. تجارب البحث على ضغط SHS

تم الحصول على العينات (Cr-Ti-C) باستخدام تقنية ضغط SHS بالقوة، والتي تعتمد على التنفيذ المتسلسل لعملية SHS والضغط على منتجات التوليف الساخنة. تم استخدام مساحيق التيتانيوم والكروم والسخام كمكونات أولية لشحنة SHS، والتي يتم عرض خصائصها في الجدول. 28.

الجدول 28. خصائص المساحيق المستخدمة

– &نبسب- &نبسب-

قبل الخلط، تم تجفيف المساحيق الأولية عند درجة حرارة 90 مئوية لمدة 6 ساعات، وتم إدخال جميع المكونات إلى الخليط الأولي بالنسب المبينة في الجدول. 29، 30. تم تحضير الشحنة في مطحنة الكواكب LAIR 0.015. تم ضغط قوالب الشحن في قالب أسطواني يبلغ قطره 48 ملم. كان ضغط الضغط 10 ميجا باسكال. وكانت الكثافة النسبية للقوالب في حدود 55-60٪.

تم إجراء التوليف في قالب تفاعل باستخدام مكبس هيدروليكي DA-1532B. تم استخدام جزء من رمل النهر المجفف من 0.2-0.8 ملم كوسيلة لنقل الضغط.

بدأت عملية الاحتراق عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر سلك حلزوني على شكل حرف U يبلغ قطره 0.4 ملم. تم تحديد لحظة اكتمال انتشار موجة الاحتراق باستخدام الثنائي الضوئي المثبت في قالب التفاعل على الجانب الآخر من "الحلزون" البادئ.

لنقل الإشعاع من العينة إلى الثنائي الضوئي، تم استخدام دليل ضوئي على شكل لوح زجاجي مستطيل، يقع في طبقة من الرمل بين العينة وجدار القالب مع فتحة الثنائي الضوئي. بعد اكتمال الاحتراق، تم تطبيق ضغط قدره 20 ميجا باسكال على منتجات التركيب الساخنة مع تأخير قدره ثانية واحدة. كان وقت الانتظار تحت الضغط 10 ثوانٍ. في نهاية عملية ضغط الطاقة SHS، تم تفريغ القالب. تم تبريد منتجات التوليف إلى درجة حرارة الغرفة في طبقة رملية.

باستخدام طريقة ضغط SHS، اختبرنا إنتاج أهداف رش المغنطرون للطبقات الواقية باستخدام المخاليط،٪ بالوزن: Cr: Ti: C = 50: 34: 16 (الفعل = 24 دقيقة)؛ Cr: Ti: C = 65 : 20: 15؛ (الفعل = 24، 27، 30 دقيقة)، والذي كان تطبيقًا عمليًا للدراسات الموصوفة أعلاه حول التنشيط الميكانيكي للخليط المزدوج.

يتم عرض تركيبات الطور للمخاليط المذكورة أعلاه بعد التنشيط الميكانيكي في الجدول. 29، 30.

الجدول 29. تكوين المرحلة للشحنة المنشطة ميكانيكيا

– &نبسب- &نبسب-

24,800:40 67.0 0 17.5 0 15.5 27,600:30 64.2 0 13.6 9.3 12.9 30,600:30 52.9 12.4 11.1 12.4 11, 2 الهدف من رش المغنطرون للطبقات الواقية باستخدام طريقة ضغط SHS (تكوين المرحلة موضح في الجدول 31) تم الحصول عليها فقط من خليط Cr:Ti:C = 50: 34: 16 بعد الفعل = 24 دقيقة والنسبة w: m = 800: 40. ويمكن تفسير ذلك بحقيقة أنه في هذه الحالة فقط، أثناء التنشيط الميكانيكي، تتشكل الكربيدات لا يتم تشكيل Cr3C2 وCr7C3 وCr23C6 وكربيد TiC.

– &نبسب- &نبسب-

50.2 29.2 18.8 1.8 أثناء ضغط SHS، تكون درجة حرارة الاشتعال لمنتج من خليط Cr-Ti-C المحدد كافية لنشر الكربون إلى الكروم والتيتانيوم، والنيتروجين إلى التيتانيوم مع تكوين كربيد الكروم الأعلى Cr3C2، وكربونيتريد التيتانيوم TiN0 .7C0.3 وكربيد التيتانيوم TiC. في غياب كربيدات الكروم والتيتانيوم، لا توجد تكاليف طاقة إضافية مطلوبة لضغط SHS لمنتج مصنوع من خليط Cr-Ti-C. في هذه الحالة، يكون إطلاق الحرارة بسبب التفاعلات الطاردة للحرارة لتشكيل المركب النهائي - كربيد الكروم الأعلى Cr3C2 وكربيد التيتانيوم TiC كافيًا لنشر تفاعل مكونات خليط Cr-Ti-C في كامل حجم الهدف الشغل.

النتيجة العملية للعمل هي تطبيق كربيد الكروم العالي Cr3C2 بطريقة الشرارة الكهربائية، باستخدام التنشيط الميكانيكي الأولي لخليط من مساحيق الكروم مع الكربون والمعالجة اللاحقة بدرجة حرارة عالية، على السطح الداخلي لأنبوب تصريف المغرفة. جهاز لصب مصهور قوي بدرجة حرارة 1650 درجة مئوية من أجل زيادة التآكل ومقاومة الحرارة لأنابيب الطبقة السطحية.

يتم زيادة عمر الخدمة للأنبوب المغطى بطبقة من كربيد الكروم Cr3C2 ذو التركيبة المتكافئة المطبقة على السطح الداخلي بنسبة 30% تقريبًا (الشهادة مرفقة).

– &نبسب- &نبسب-

1. تم توضيح آلية تكوين الكربيد في نظام الكروم والكربون، أثناء التنشيط الميكانيكي وبعد التنشيط الميكانيكي الأولي، أثناء التوليف اللاحق لدرجات الحرارة العالية.

2. باستخدام قياس حيود الأشعة السينية والمجهر الإلكتروني الماسح وقياس السطح النوعي للمساحيق باستخدام طريقة BET، يتم إنتاج منتجات المعالجة الميكانيكية والكيميائية في مطحنة كروية كوكبية عالية الطاقة من مخاليط مساحيق الكربون والكروم عند فترات ونسب كتلة مختلفة من تمت دراسة الخليط وأجسام الطحن. مع زيادة مدة الطحن، تزداد مساحة السطح المحددة من ~1 إلى 10 م2/جم، ويرجع ذلك على الأرجح إلى المساهمة الحاسمة للسخام، والذي يتم إغلاقه بشكل دوري في "كبسولات" من مسحوق المعدن ويتم إطلاقه منها أثناء الطحن وتكوين الكربيد.

3. باستخدام صورة مجهرية نقطية للمقاطع العرضية (الأقسام) من المسحوق لمدة تصل إلى 30 دقيقة من الطحن، تم اكتشاف جزيئات الكروم الممدودة المحاطة بالسخام. ولا يحدث تكوين البنية الصفائحية، أو "اللف"، بسبب الاختلاف الكبير في صلابة المكونات الأصلية.

تم سحق جزيئات الكروم مع زيادة مدة الطحن، حيث لم تكن جميع اصطدامات الكرة تنطوي على عمل السخام كممتص للصدمات.

4. يبدأ تكوين الكربيد بعد 30 دقيقة من بدء الطحن بنسبة الكرات إلى الخليط الأولي من الكربون والكروم 20:1 بالوزن، وبعد 33 دقيقة توجد كربيدات Cr23C6 وCr7C3 وCr3C2 في المنتجات، مع هيمنة الكربيد الوسيط Cr7C3.

تتلاءم فترة حضانة التحول البالغة 30 دقيقة ووجود جميع الكربيدات التخطيطية جيدًا في إطار نموذج تكوين الكربيد وفقًا لآلية انتشار التفاعل، عندما ينتشر المزيد من الكربون المتنقل إلى الكروم من خلال طبقة متعددة الطبقات (في هذه الحالة 3 طبقات) ) ساندويتش من كربيدات مختلفة، مع زيادة تدريجية في محتوى الكروم، ويزداد سمك جميع طبقات الساندويتش مع مرور الوقت. بعد 30 دقيقة من الطحن، تصبح بعض جزيئات الكروم أرق إلى 300 نانومتر، وهو ما يتزامن مع مسار انتشار C إلى الكروم. من المحتمل أن يكون التكوين السائد للكربيد الوسيط Cr7C3 في المراحل المبكرة من عملية صناعة السبائك الميكانيكية، عندما تكون الكواشف الأولية - الكروم والسخام بعيدًا عن الاستنفاد، يرجع إلى زيادة حركة انتشار الكربون في هذا الكربيد.

5. إذا كانت مدة الطحن أكثر من 33 دقيقة. (بعد تفاعل الكربون مع الكروم بنسبة 40٪ تقريبًا)، كشفت الصور المجهرية عن البنية المعروفة لـ "اللفائف"، والتي تتكون من طبقات متناوبة من جزيئات الكروم الأبيض وأنواع مختلفة من الكربيدات الرمادية (اعتمادًا على محتوى الكربون فيها). إلى طبقات سوداء من السخام المتبقي. سمك طبقات المكونات المختلفة في "اللفة" هو 100-300 نانومتر.

6. تم تسجيل الحد الأقصى لإطلاق الحرارة المرتبط بتكوين الكربيد أثناء التسخين عالي السرعة (~ 200 كلفن / دقيقة) إلى 10000 درجة مئوية بعد 30 دقيقة من الطحن، عندما تم تحقيق أكبر قدر من الطحن والخلط للمكونات الأولية للخليط (الحد الأقصى للسطح البيني السطح وترقق الطبقات). لم يكن لدى المخاليط ذات وقت الطحن الأقصر () الوقت للتفاعل بشكل كامل أثناء التسخين السريع بسبب مسارات الانتشار الكبيرة. في 30 دقيقة، بدأت عملية تشكيل كربيد.

7. لقد ثبت أنه عند طحن الكروم النقي، فإن الحد الأقصى للطاقة المخزنة في عيوب الشبكة هو ~0.02 كيلوجول/جم أو 1 كيلوجول/مول، وهو أمر نموذجي بالنسبة للمعادن. في الجرافيت، بسطح محدد يبلغ 500 م2/جم، يتم تخزين ما يصل إلى 30 كيلوجول/مول. عند طحن مخاليط الكروم والجرافيت، لا يمكن إطلاق طاقة كبيرة إلا في عملية التفاعل الكيميائي للكروم مع الكربون مع تكوين كربيدات الكروم.

8. لتجنب احتكاك الحديد بسبب تآكل الكرات والبطانة وتلوث كربيد الكروم بكربيدات الحديد (Fe3C2 وFe7C3)، من الضروري صنع كل من الكرات والبطانة من الكروم، وتجنب تلوث الشكل النهائي المنتج مع الأكسجين، يجب طحن الخليط الأولي في بيئة الأرجون. وهذا سيضمن إنتاج كربيد الكروم العالي ذو التركيبة المتكافئة.

9. النتيجة العملية للعمل هي تقليل مدة تخليق كربيد الكروم العالي بشكل كبير، وتقليل درجة حرارة بداية تكوين الكربيد، وتبسيط أدوات العملية، ويكون الكربيد الناتج قريبًا من توفر التركيبة المتكافئة خصائص أفضل للسبائك الصلبة المبنية عليها، على وجه الخصوص - زيادة القوة ومقاومة الكشط والتآكل.

– &نبسب- &نبسب-

1. هانسن م. وأنديركو ك. هيكل السبائك الثنائية. ميتالورجيسدات، 1962، 627 ص.

2. جيلد ب.ف. وإسين أو.أ. عمليات تخفيض درجات الحرارة العالية.

ميتالورجيسدات، 1957، 646 ص.

3. إيسين أو.أ. وجيلد بي.في. الكيمياء الفيزيائية للعمليات المعدنية الحرارية. ميتالورجيسدات، 1962، 671 ص.

4. غريغورييفا ف. و كليمينكو ف.ن. خواص كربيدات الكروم وسبائك المعادن والسيراميك المبنية عليها. بحث عن السبائك المقاومة للحرارة، المجلد الرابع. إد. أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، م، 1959، ص. 79-82.

5. إليوتين ف.ب. وغيرها.إنتاج السبائك الحديدية. ميتالورجيسدات، 1957، 350 ص.

6. سميث دبليو.إتش. عبر. إيمي، 1957، ق. 209، ص. 47-49.

7. بولغار إيه إس، تورشانين إيه جي، فيسينكو في. الخصائص الديناميكية الحرارية للكربيدات. كييف: ناوك. دومكا، 1973، 271 ص.

8. كوباشيفسكي أو.، ألكوك ك.ب. الكيمياء الحرارية المعدنية: ترجمة. من الانجليزية

م.: علم المعادن، 1982، 392 ص.

9. أليكسييف في.إي.، شفارتزمان إل.إيه الديناميكا الحرارية لبعض كربيدات الفلزات الانتقالية البسيطة والمختلطة // مشكلات علم الفلزات وفيزياء الفلزات. م: علم المعادن، 1964. العدد. 8، ص. 281-304.

10. Maluchi H.، Sano N.، Matsushita Y. الطاقة الحرة القياسية لتكوين Cr3C2 بواسطة طريقة القوة الدافعة الكهربائية // Met. Trans.1971.V.2. ص 1503-1506.

11.Berkane R.، Gachon JC، Charles J.، Hortz J. دراسة ديناميكية حرارية لنظام الكروم والكربون // CALPHAD. 1987. V.11.رقم 2.P. 152 - 159.

12.Kaufman L., Nesor H. مخططات الطور المزدوج والبيانات الكيميائية الحرارية للأنظمة الثنائية للمعادن الانتقالية IV // CALPHAD. 1978. العدد 2. ص 295 - 318.

13.Shatynski ستيفن ر. الكيمياء الحرارية لكربيدات المعادن الانتقالية // أكسدة المعادن. أبريل 1979.V.3. رقم 2. ص 105 - 118.

14. سيلترز آر جي، بيلتون جي آر. تم تحديد الخواص الديناميكية الحرارية ذات درجة الحرارة العالية لكربيدات الكروم Cr7C3 وCr3C2 باستخدام تقنية الخلايا الجلفانية // Met. عبر. B.1985.V.15.رقم 1 - 4.ب. 517 - 521.

15. هيوسلر أوز أنورج. الكيمياء، 1926، ب. 154، ص 353-373.

16. سامسونوف ج.ف.، أومانسكي ياس. المركبات الصلبة من المعادن المقاومة للحرارة. ميتالورجيسدات، 1957، 388 ص.

17. كيفير ر.، شوارزكوف ب. السبائك الصلبة. ميتالورجيسدات، 1957، 664 ص.

18. إيتو، فوروكاوا دينكو جيهو، 1956، العدد 13، ص. 15-20، (RZhM، 1958، رقم 5، المرجع.

19. تشيك ب.، هوتنيكي ليستي، 1958، ضد. 13، عدد 2، ص113-123.

20. تشيك ب.، هوتنيكي ليستي، 1958، ضد. 13، عدد 10، ص 955-960.

21. كوسولابوفا تي.يا.، سامسونوف جي.في. ZHPH، 1959، المجلد الثاني والثلاثون، رقم 1، ص 55-60.

22. كوسولابوفا تي.يا.، سامسونوف جي.في. ZHPH، 1959، المجلد الثاني والثلاثون، رقم 7، الصفحات من 1505 إلى 1509.

23. سامسونوف جي.في.، كوسولابوفا تي.يا. تعدين المساحيق في الهندسة الميكانيكية وصناعة الأدوات. كييف. إد. إن تي أو ماشبروم، 1961، ص 28-35.

24. كوسولابوفا تي.يا.، سامسونوف جي.في. ZHPH، 1960، المجلد الثاني والثلاثون، رقم 8، الصفحات من 1704 إلى 1708.

25. كوسولابوفا تي.يا.، سامسونوف جي.في. دان اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1959، رقم 3، ص. 298-300.

26. سامارين إيه إم، فيرتمان أ.أ. وقائع معهد المعادن الذي سمي على اسم.

A. A. بايكوفا، دار النشر التابعة لأكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1957، العدد. 1، ص. 60-66.

27. فيرتمان أ.أ.، سامارين أ.م. وقائع الاجتماع حول استخدام الفراغ في علم المعادن، 1958، ص. 132-146.

28. إيسين أو.أ. وجيلد بي.في. ZHPH، 1958، المجلد الحادي والثلاثون، العدد 9، ص. 1285-1293.

29. كيلي ك.ك.أ. س. ورقة فنية، 1944، رقم 662، ص. 6-43.

30. فريدريش إي.، سيتيج إل. زد. أنورج. الكيمياء، 1925، ب.144، س.169-189.

31. راف أو، فور تي زد أنورج. الكيمياء، 1918، ب.104، س.27-46.

32. كرايتشيك بي، ساويروالد إف زد أنورج. الكيمياء، 1930، ب. 185، ص 193-216.

33. فريمان إي.، سويروالد إف. زد. أنورج. الكيمياء، 1932، ب.203، س.64-70.

34. كامبل آي.إي. س. عبر. الكهروكيميائية. سوك.، 1949، ضد. 96، رقم 5، ص. 318-333.

35. أوين ب.، ويبر ر. ترانس. إيمي، 1948، ق. 175، ص. 693-698.

36. أرخاروف ف.آي.، كونيف ف.ن. نشرة الهندسة الميكانيكية، 1955، المجلد 11، الصفحات 55-57.

37. كونيف ف.ن. بحث عن السبائك المقاومة للحرارة، 1958، المجلد 3، ص. 415-419.

38. أرنولد جي أو، اقرأ A.A.J. مؤسسة الحديد والصلب، 1911، ق. الثالث والثمانون، ص. 249-260.

39. جرافتس دبليو، لامونت جيه ترانس. إيمي، 1949، ق. 180، ص. 471-512.

40. ويفر إف، كوخ دبليو آرتش. آيزنهتنفيس، 1950، ب.21، رقم 5-6، س.143-152.

41. براون ج.، كلارك د. نيتشر، 1951، ضد. 167، رقم 4253، ص. 728.

42. Fedorchenko I. M.، May V. K. تعدين المساحيق، 1961، رقم 2، ص.

43. أوغدن إتش آر أ. س. عبر. ميتالورج. شركة نفط الجنوب. إيمي، 1963، ق. 227، ص1458-1460.

44. غريغورييفا ف. إلخ. تكنولوجيا التصنيع ومجالات تطبيق سبائك كربيد الكروم. سيتيين، 1960، العدد م – 60 – 207/3، 26 ص.

45. ملخص الأخبار.ما ينتظرنا في مسبوكات السبائك. المواد والأساليب، 1953، ق. 38، رقم 1، ص. 166-170.

46. ​​غريغوريفا ف.ف.، كليمينكو ف.م. سبائك تعتمد على كربيد الكروم.

دار النشر التابعة لأكاديمية العلوم في جمهورية أوكرانيا الاشتراكية السوفياتية، كييف، 1961، 56 ص.

47. باكشيلا ج.ل.أ. س. ثور. شركة نفط الجنوب. فران. عامل منجم. كريست، 1966، ضد. التاسع والثلاثون، رقم 2، ص. 226-228.

48. غازييف ج.أ. وآخرون دان اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، 1961، المجلد 140، العدد 4، ص. 863-866.

49. سامسونوف ج.ف. وغيرها “منتجات السيراميك المعدنية الكهروتقنية”. فنييم، 1965، ص. 136-141.

50. إرميلوف إيه جي، سافونوف في، دوروشكو إل إف، كولياكين إيه في. // إزف. الجامعات

لون علم المعادن. 2000. رقم 6. ص 55-60.

51. دياكونوفا إن بي، شيليخوف إي في، سفيريدوفا تي إيه، سكاكوف يو. // آر. وطني

أسيوط. حول استخدام الأشعة السينية والإشعاع السنكروتروني والنيوترونات والإلكترونات لدراسة المواد. دوبنا: JINR، 1997. T.2. ص 31شيليخوف إي.في.، سفيريدوفا تي.إيه.، دياكونوفا إن.بي.، ريزنيكوف أ.أ. // معمل المصنع. 1997. ت.63، رقم 10. ص 17-24.

53. سميثلز ك.ج. المعادن: الدليل. م.: علم المعادن، 1980، 447 ص.

54. دي كييسر تي إتش، لانجفورد جي آي، ميترميجر إي جيه. و فوجلز أ.ب.ب. تطبيق J.

كريستال، 15، رقم 3، ص. 308-314 (1982).

– &نبسب- &نبسب-

56. جوريليك إس إس، راستورجيف إل إن، سكاكوف يو.أ. الأشعة السينية والتحليل الإلكتروني البصري. م.: علم المعادن، 1970، 366 ص.

57. موريس د.، كورتني تي.إتش. // ميتال. عبر. أ. 1995. المجلد. 26أ، رقم 9، ص 2437 خصائص وتحضير وتطبيق المركبات الحرارية: كتيب / إد. كوسولابوفا تي. م.: علم المعادن، 1986، 928 ص.

59. شيليكهوف إي.في.، سفيريدوفا تي.إيه. // علم المواد. 1999. العدد 10. ص 13-22.

60. Kaur I., Gust V. الانتشار على طول الحدود البصرية وحدود الطور / Transl. من الانجليزية م.:

الهندسة الميكانيكية، 1991، 448 ص.

61. بوكشتين ب.س. الانتشار في المعادن. م.: علم المعادن، 1978، 248 ص.

62. إي في شيليكهوف، تي إيه سفيريدوفا. // علم المواد، 2007، العدد 9، ص 13-19.

63. سفيريدوفا ت.أ.، شيفتشوكوف أ.ب.، شيليخوف إي.في.، بوريسوفا ب.أ. // فيزياء المعادن وعلوم المعادن. 2011. ت 112، رقم 4. ص 378-392.

64.E.V.Shelekhov، T.A.Sviridova. // علم المواد، 2007، العدد 10، ص 13-22.

65.E.V.Shelekhov، T.A.Sviridova. // علم المواد، 2007، العدد 11، ص 13-20.

66.E.V.Shelekhov، T.A.Sviridova. // علم المواد، 2007، العدد 12، ص 10-24.

67.E.V.Shelekhov، T.A.Sviridova. // علم المواد، 2008، العدد 2، ص 10-22.

68.E.V.Shelekhov، T.A.Sviridova. // علم المواد، 2008، العدد 3، ص 11-24.

69.E.V.Shelekhov، T.A.Sviridova. // علم المواد، 2008، العدد 4، ص 16-23.

70. ستريليتسكي أ.ن. قياسات وحساب المعلمات الرئيسية للمعالجة الميكانيكية للمسحوق في المطاحن المختلفة // صناعة السبائك الميكانيكية للتطبيقات الهيكلية. بروك. كثافة العمليات الثانية. أسيوط. صناعة السبائك الميكانيكية (20-22 سبتمبر) فانكوفر، 1993، ص 51-58.

71. موريس د.، كورتني تي.إتش. // ميتال. عبر. أ. 1995. المجلد. 26A، No. 9، P. 2431 التوليف الذاتي لدرجات الحرارة العالية: النظرية والتطبيق / إد. سيشفا إيه إي، تشيرنوغولوفكا: "الإقليم"، 2001، 432 ص.

73. ليفاشوف إي.أ.، روجاتشف أ.س.، يوخفيد في.إي.، بوروفينسكايا آي.بي. الأسس الفيزيائية والكيميائية والتكنولوجية للتوليف الذاتي لدرجات الحرارة العالية. م: بينوم، 1999، 176 ص.

الملحق أ - شهادة الاختبار شبه الصناعي لكربيد الكروم العالي Cr3C2 كطلاءات