12. Что такое когерентная спинодаль?

Геометрическое место точек перегиба ( спинодальных точек) на кривых свободных энергий Гиббса для разных температур дает кривую (RKV) , называемую спинодалью ( пунктир на рис.5.3)

Учет влияния упругой энергии при спнодальном распаде приводит к новой линии на диаграмме, так называемой, «когерентной» спинодали, которая расположена ниже обычной (химической).

13. Привести схему формирования структуры при распаде твёрдого раствора по механизму образования и роста зародышей второй фазы.

По структурным признакам распад пересыщенного твёрдого раствора подразделяют на непрерывный и прерывистый. При непрерывном распаде в исходном тв растворе образуются и растут отдельные выделения избыточной фазы. Так как выделения обогащены одним из компонентов, то матрица им обедняется и в ней создаётся градиент концентрации. Растущие выделения при непрерывном распаде постепенно «всасывают» легирующий элемент из матрицы, обедняя её до равновесной концентрации. Скорость роста выделений контролируется коэффициентом объёмной диффузии в матрице. Характерная особенность распада этого типа – непрерывное по всему объёму исходной фазы (матрицы) уменьшение концентрации этого компонента.

Прерывистый или ячеистый распад характеризуется тем, что в зёрнах исходного перенасыщенного раствора α0 зарождаются и растут ячейки (колонии) двухфазной смеси α1+β. У α1- фазы внутри ячеек та же решётка, что и у исходной α0- фазы, но состав её является равновесным для температуры распада или промежуточным между исходным и равновесным для температуры распада или промежуточным между исходным и равновесным. Можно представить этот распад в виде уравнения α0→α1+β, при этом средний состав смеси α1+β такой же как и состав исходной α0- фазы. Получаемая при таком распаде структура, как правило, пластинчатая. Во время превращения концентрация исходного раствора остаётся неизменной, а на границе ячейки и исходного раствора в узкой зоне происходит скачок концентраций. Поэтому этот тип распада носит название прерывистого. Процесс роста ячейки (или колонии) контролируется не объёмной диффузией, как в случае непрерывного распада, а диффузией перераспределением компонентов между пластинами вдоль межфазной границы. Следствием этого является большая скорость распада при низких температурах, так как диффузионные пути достаточно короткие (сравнимые с толщиной пластин колонии). Прерывистый распад встречается в бериллиевой бронзе, магниевых сплавах, аустенитном железо-никелевом сплаве марки 36НХТЮ.

14.Перечислить стадии старения и причины образования промежуточных фаз.

Старение - термическая обработка сплава, прошедшего закалку без полиморфного превращения, путем нагрева пересыщенного твердого раствора до температуры ниже, чем Т начала превращений при нагреве (ниже линии ограниченной раств -ти на диаграмме фаз равновесия). Если с понижением Т содержание раствор- го компонента в ТВ р-ре уменьшается, то закалка предотвращая диффузионное перераспределение атомов, создает состояние пересыщенного ТВ р-ра. Основной процесс фаз превращений при старении- распад пересыщенного ТВ-го р-ра

При мех-ме распада путем образования и роста зародышей 2 фазы на начальном этапе происходит преодоление энергетического барьера за счет флуктуаций, связанного с пов-й и упругой энергией.

Типичным случаем старения по мех-му зародышеобр-я явл-ся система Al-Cu.

Наиболее существенным и важным в этом мех-ме распада ТВ р-ра явл-ся возможное обр-е метастабильных фаз. Причиной ,обуславливающей появление метастабильных промежуточных фаз вместо стабильных явл-ся близость параметров решетки метастаб-й и исходной фаз .Это приводит к значительно меньшей межфазной эн-и на границе с матрицей и меньшему приросту поверхностной эн-и при обр-и зародыша 2 фазы. Поэтому общей чертой для всех возник-х метастаб-х фаз будет наличие когерентной границы с исходной фазой (пересыщенным ТВ р-ром) хотя бы по одной плоскости сопряжения.

Стадии старения:

1.Образование сегрегаций легирующих атомов (кластеров) при Т комн., приводящее к искажению решетки ТВ раствора, как следствие этого к увеличению рассеяния электронной волны, т.е. к росту электросопротивления. Образование кластеров часто называют стадией предвыделений, а сами кластеры -зонами ГП. На этой стадии еще не происходит образование межфазной границы и зоны ГП только условно модно считать фазой.

2 . Образование промежуточной фазы ГП2 (CuAl2)

3. Образование промежуточной фазы ГП1.

4. Образование стабильной тетта -фазы.