Материаловедение. Конспект лекций. Барышев Г.А. - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

12
Рис. 1. Изменение свободной энергии жидкого (F
ж
) и кристаллического
(F
т
) состояний в зависимости от температуры
Для кристаллизации необходимо, чтобы он был энергетически
выгоден, а это возможно тогда, когда есть переохлаждение, т.е. раз-
ность между равновесной и фактической температурами кристаллиза-
ции t = t
п
t
к
. При этом появляется разность свободных энергий меж-
ду жидкой и твёрдой фазами. F = F
ж
F
т
движущая сила процесса
кристаллизации.
2. ПРОЦЕСС ЗАТВЕРДЕВАНИЯ
Наличие остановки на кривой охлаждения можно объяснить вы-
делением скрытой теплоты кристаллизации, которая компенсирует
внешний теплоотвод (рис. 2).
Более строго (правильно) это доказывается с помощью закона
Гиббса:
С = Кf + 1, (1)
где К количество компонентов; f число фаз; 1 температура; С
число степеней свободы. С = 0 для кристаллизации металлов, так как
К = 1, f = 2.
Кривые при различных скоростях охлаждения v
1
, v
2
, v
3
показа-
ны на рис. 2. При этом получаются различные переохлаждения t
1
,
t
2
, t
3
. Чем меньше скорость охлаждения v
1
, тем ближе температура
кристаллизации к равновесной (t
п
см. на рис. 1), меньше переохлаж-
дение t
1
.