CHƯƠNG 2 CHUYỂN BIẾN PHA TRONG VẬT LIỆU

Chương CHUYỂN BIẾN PHA TRONG VẬT LIỆU 2.1 Quá trình chuyển pha vật liệu 2.2 Quá trình kết tinh từ pha lỏng 2.3 Sự tạo hạt kết tinh 2.4 Chuyển pha trạng thái rắn 2.1 Quá trình chuyển pha vật liệu      Kết tinh từ pha lỏng(A): Khi đúc kim loại chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn Ví dụ: Al nóng chảy 660C, Chuyển pha thù hình(B): Khi nung làm nguội, chuyển biến pha trạng thái rắn VD: Feγ chuyển thành Feα nung qua 911C ngược lại Chuyển pha tích(D): Khi hai pha cân bằng, α β tạo đồng thời từ γ Ví du:ï làm nguội thép 0,8%C A1 từ Ostenite tiết đồng thời hai pha ferit vào xementit Tiết pha(C): Khi đường giới hạn hoà tan giảm theo nhiệt độ Ví dụ: Làm nguội thép sau tích(> 0,8%C) γ bão hoà tiết xêII Ví dụ: trường hợp tiết pha ram hoá già sau Chuyển pha Mactenxít(E): Khi nung đến nhiệt độ γ làm nguội nhanh đến nhiệt độ chuyển biến mactenxít(Ms) Từ γ không kịp tiết xementitâ ferít mà tạo pha giả ổn định Mactenxít có kiểu mạng γ có %C không thay đổi 2.2 Quá trình kết tinh từ pha lỏng 2.2.1 Khái niệm  2.2.2.Quá trình tạo mầm  2.2.3 Quá trình Phát triển mầm     2.2.1 Khái niệm Phần lớn vật liệu tạo trải qua trình chuyển pha từ lỏng sang rắn gọi trình kết tinh Quá trình kết tinh ảnh hưởng lớn đến phân bố, định hướng, hình dáng kích thước hạt, đồng thời ảnh hưởng định đến tính chất vật liệu Nghiên cứu trình kết tinh từ pha lỏng nhằm biết quy luật chi phối hình thành hạt kim loại từ thu tổ chức hạt theo ý muốn     2.2.2.Quá trình tạo mầm 1.Mầm tự sinh (đồng thể) Là tạo mầm từ kim loại lỏng đồng trợ giúp phần tử rắn có sẵn Lúc nhóm nguyên tử trật tự có kích thước đủ lớn ( với giả thuyết chúng khối hình cầu có bán kính r) mà theo tính toán nhiệt đông học, (bán kính tới hạn mầm) tính theo công thức Khi kết tinh nhiệt độ thấp, độ nguội  T lớn ΔGv lớn, Rth nhỏ, điều tương đồng với có nhiều nhóm trật tự gần có sẵn chất lỏng dễ dàng thoả mãn điều kiện kích thước nên có nhiều mầm   Mầm kí sinh (dị thể ) Là mầm tạo bề mặt vật rắn có sẵn kim loại lỏng không đồng dạng tạo mầm thực tế đơn giản nhiều Vật rắn có sẵn tạp chất, phần tử rắn khó chảy, bụi tường lò, bụi than, bụi chất sơn khuôn…và thành khuôn Mầm (nhóm trật tự gần có sẵn kim loại lỏng) gắn lên bề mặt có sẵn theo mặt tương thích (có cấu trúc gần gióng nhau), sức bề mặt chúng (giữa hai chất rắn) nhỏ nhiều mầm kim loại lỏng (giữa rắn lỏng), nên giá trị đòi hỏi nhỏ đi, tạo điều kiện dễ dàng cho tạo mầm Thực tế nhiều trường hợp người ta cố ý đưa phần tử rắn vào để giúp kết tinh 2.2.3 Quá trình Phát triển mầm  Khi mầm đạt đến rth lớn lên mầm trình tự nhiên lượng tự giảm Thực tế mầm phát triển không cho phương, phương toả nhiệt mạnh mầm phát triển mạnh       Hình dạng hạt Do tương quan tốc độ phát triển mầm theo phương mà hạt tạo có hình dạng khác Khi tốc độ phát triển mạnh theo phương, hạt nhận có dạng đa cạnh hay cầu Khi tốc độ phát triển mạnh theo hai phương (tức theo mặt) đó, hạt nhận có dạng tấm, lá, phiến grafit gang xám Khi tốc độ phát triển mạnh theo phương đó, hạt nhận có dạng đũa, cột hay hình trụ Dạng tinh thể hình kim (đầu nhọn) tồn số trường hợp nhiệt luyện 2.4.3 Chuyển pha làm nguội chậm thép 0,8 %C  Cơ chế: Khi tổ chức γ làm nguội đến Ac1, xuất mầm Xê có nhiều %C, mà γ có %C thấp nên lân cận Xê bị giảm %C nhỏ khoảng 0,02%C (α) Ta có tổ chức α Xê xen kẽ cuối có dạng song song nhau, hạt γ tạo hạt P V1