Структура первичных кристаллов и эвтектик
Структура первичных кристаллов и эвтектик: руководство к лабораторной работе
Данное методическое указание, разработанное в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана, представляет собой руководство к лабораторной работе по курсу "Металлография". Цель работы – изучение закономерностей формирования первичных кристаллов и эвтектик, а также приобретение практических навыков анализа микроструктур металлических сплавов и кристаллизации из растворов.
Теоретические основы кристаллизации
В теоретической части рассматриваются основные понятия и процессы, связанные с формированием структуры литых сплавов. Особое внимание уделяется первичным кристаллам, образующимся из паровой фазы, растворов и расплавов. Обсуждаются факторы, влияющие на размер кристаллов, такие как степень переохлаждения и наличие примесей. Рассматривается зависимость размера кристаллов от скорости охлаждения и влияние поверхностного натяжения.
Описываются механизмы роста кристаллов: тангенциальный и нормальный. Тангенциальный рост характерен для веществ со сложной кристаллохимической природой, в то время как нормальный рост преобладает в металлических кристаллах. Обсуждается влияние скорости охлаждения на форму кристаллов, а также основные морфологические типы первичных кристаллов: полиэдр, дендрит и сферолит. Отдельное внимание уделяется дендритной форме, являющейся наиболее распространенной.
Далее рассматривается структура эвтектических сплавов. Объясняется процесс эвтектической кристаллизации, включая образование грубых конгломератов и парный рост кристаллов. Описывается формирование эвтектических колоний и их разновидности, а также типы микроструктур эвтектик, наблюдаемых на микрошлифах.
Завершает теоретическую часть описание кристаллизации из растворов, подчеркивая ее сходство с кристаллизацией из расплавов и особенности, связанные с испарением растворителя.
Практическая часть лабораторной работы
Практическая часть включает в себя изучение микроструктур сплавов с использованием коллекции микрошлифов и микроскопов различных типов. Студентам предлагается анализировать микроструктуры, устанавливать ожидаемую структуру на основе диаграмм состояния, характеризовать структурные составляющие, предполагать доминирующий механизм роста и характер межатомных связей. Также рассматривается влияние модифицирования на морфологию графита в чугунах и эвтектики в силуминах. Дополнительно изучается строение кристаллов кремния, осажденных из газовой фазы.
Вторая часть практической работы посвящена изучению кристаллизации солей из растворов. Студенты наблюдают за образованием кристаллов в капле раствора под микроскопом, фиксируя место образования кристаллов, их цвет, форму и тип огранки на разных стадиях кристаллизации. Используются водные растворы солей: хромпика, хлористого аммония, азотнокислого свинца, а также их смесей.
Заключение
Данное методическое указание предоставляет студентам необходимые теоретические знания и практические навыки для изучения структуры первичных кристаллов и эвтектик. Лабораторная работа способствует пониманию процессов кристаллизации, формированию навыков анализа микроструктур и интерпретации полученных данных.
- ВО - Бакалавриат
- 22.03.01: Материаловедение и технологии материалов
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана А.В. Велищанский, В.Н. Симонов, Н.Ю. Кузнецова СТРУКТУРА ПЕРВИЧНЫХ КРИСТАЛЛОВ И ЭВТЕКТИК Методические указания к лабораторной работе по курсу «Металлография» Под редакцией Н.М. Рыжова М о с к в а Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2 0 0 8
УДК 548.5(076)
ББК 22.37
В272
Рецензент Н.Н. Зубков
Велищанский А.В., Симонов В.Н., Кузнецова Н.Ю.
В272
Структура первичных кристаллов и эвтектик: Метод.
указания к лабораторной работе по курсу «Металлография»
/ Под ред. Н.М. Рыжова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2008. – 12 с.: ил.
Рассмотрены основные закономерности формирования первичных кристаллов и эвтектик. Описана лабораторная работа по
изучению микроструктур первичных кристаллов и формированию
первичных кристаллов из растворов.
Для студентов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специальности «Материаловедение в машиностроении».
УДК 548.5(076)
ББК 22.37
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008
Похожие