Что называется ликвацией в материаловедении
Ликвация (в металлургии)
Л. возникает в результате того, что сплавы, в отличие от чистых металлов, кристаллизуются не при одной температуре, а в интервале температур. При этом состав кристаллов, образующихся в начале затвердевания, может существенно отличаться от состава последних порций кристаллизующегося маточного раствора. Чем шире температурный интервал кристаллизации сплава, тем большее развитие получает Л., причём наибольшую склонность к ней проявляют те компоненты сплава, которые наиболее сильно влияют на ширину интервала кристаллизации (для стали, например, сера, кислород, фосфор, углерод). Л. оказывает, как правило, вредное влияние на качество металла, т. к. приводит к неравномерности его свойств.
Различают дендритную Л., которая проявляется в микрообъёмах сплава, близких к размеру зёрен, и зональную Л., наблюдаемую во всём объёме слитка. Дендритная Л. выражается в том, что оси дендритных кристаллов отличаются по химическому составу от межосных пространств. Этот вид Л. может быть в значительной степени устранён при длительном отжиге металла (так называемая гомогенизация ) в результате диффузии примесей. Зональная Л. выражается в наличии в слитке нескольких зон с различным химическим составом, которые в зависимости от характера отклонений от среднего состава сплава называются зонами положительной или отрицательной Л. Различают осевую и внеосевую Л. Для уменьшения зональной Л. ограничивают размеры слитков, а также применяют специальные металлургические процессы: непрерывную разливку, переплав в водоохлаждаемом кристаллизаторе (электрошлаковый или вакуумный) и т. п.
Лит.: Голиков И. Н., Дендритная ликвация в стали, М., 1958; Штейнберг С. С., Металловедение, Свердловск, 1961; Вайнгард У., Введение в физику кристаллизации металлов, пер. с англ., М., 1967.
Полезное
Смотреть что такое «Ликвация (в металлургии)» в других словарях:
ЛИКВАЦИЯ — Свойство некогор. сплавов при охлаждении распадаться на составным части. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ликвация (лат. liquatio плавление, плавка) 1) геол. разделение жидкого, первонач. однородного … Словарь иностранных слов русского языка
ЛИКВАЦИЯ — (от лат. liquatio разжижение плавление) в металлургии, сегрегация, неоднородность химического состава сплава, возникающая при его кристаллизации … Большой Энциклопедический словарь
Ликвация — Ликвация: в геологических науках процесс распада однородной магмы при понижении температуры на две или более разные по составу несмешивающиеся магмы. (от лат. liquatio разжижение, плавление) в металлургии, сегрегация,… … Википедия
ликвация — (от лат. liquatio разжижение, плавление) в металлургии, сегрегация, неоднородность химического состава сплава, возникающая при его кристаллизации. * * * ЛИКВАЦИЯ ЛИКВАЦИЯ (от лат. liquatio разжижение, плавление) в металлургии, сегрегация,… … Энциклопедический словарь
Ликвация — I Ликвация (от лат. liquatio разжижение, плавление) (геол.), процесс разделения первоначально однородного магматического расплава при понижении температуры на две разные по составу несмешивающиеся жидкости. В результате кристаллизации… … Большая советская энциклопедия
ЛИКВАЦИЯ — (от лат. liquatio разжижение, плавление), сегрегация (от позднелат. segregatio отделение), в металлургии 1) неоднородность хим. состава сплавов, возникающая при их кристаллизации. Л. обусловлена тем, что сплавы, в отличие от чистых металлов,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
СЕГРЕГАЦИЯ (в металлургии) — СЕГРЕГАЦИЯ, в металлургии 1) то же, что ликвация (см. ЛИКВАЦИЯ). 2) Обжиг труднообогатимых окисленных руд некоторых цветных металлов в присутствии небольшого количества хлора или хлорсодержащей соли с целью перевода металлов, содержащихся в руде … Энциклопедический словарь
Сегрегация (в металлургии) — Сегрегация в металлургии, 1) неоднородность химического состава сплавов; то же, что ликвация. 2) С. в цветной металлургии, комбинированный процесс обжига окисленной руды с последующим обогащением; цель С. ‒ перевод ценных металлов, содержащихся в … Большая советская энциклопедия
Литая сталь — (L acier fondu, Flussstahl, cast steel) Всякий ковкий железный продукт, получаемый путем отливки, принято на заводах назыв. вообще Л. сталью. Такого определения мы будем здесь придерживаться, хотя многие делят Л. металл по способности его… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
СПЛАВЫ — макроскопические однородные системы, состоящие из двух или более металлов (реже металлов и неметаллов) с характерными металлич. св вами. В более широком смысле С. любые однородные системы, полученные сплавлением металлов, неметаллов, неорг. соед … Химическая энциклопедия
Ликвация
Полезное
Смотреть что такое «Ликвация» в других словарях:
ЛИКВАЦИЯ — Свойство некогор. сплавов при охлаждении распадаться на составным части. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ликвация (лат. liquatio плавление, плавка) 1) геол. разделение жидкого, первонач. однородного … Словарь иностранных слов русского языка
Ликвация — [liquatio разжижение] в петрологии процесс разделения магмы при понижении температуры на два несмешивающихся расплава, подобно тому как это наблюдается в металлургических процессах. Одни исследователи (Левинсон Лессинг, Дени и др.) считали Л.… … Геологическая энциклопедия
ликвация — сегрегация, зейгерование; разделение, неоднородность Словарь русских синонимов. ликвация сущ., кол во синонимов: 3 • неоднородность (18) • … Словарь синонимов
ЛИКВАЦИЯ — (от лат. liquatio разжижение плавление) в металлургии, сегрегация, неоднородность химического состава сплава, возникающая при его кристаллизации … Большой Энциклопедический словарь
ЛИКВАЦИЯ — сегрегация, неравномерное распределение составных частей жидкого сплава металла при его застывании, что ведет к ухудшению качества слитка вследствие его неоднородности. При застывании расплавленной стали прежде всего застывает более чистый и… … Технический железнодорожный словарь
Ликвация — Ликвация: в геологических науках процесс распада однородной магмы при понижении температуры на две или более разные по составу несмешивающиеся магмы. (от лат. liquatio разжижение, плавление) в металлургии, сегрегация,… … Википедия
ликвация — и, ж. liquation f. <лат. liquatio плавление, плавка. 1. геол. Разделение жидкого магматического расплава при его остывании на два несмешиваемых компонента. Крысин 1998. 2. техн. Неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ликвация — Дефект в виде местных скоплений химических элементов или соединений в теле отливки, возникших в результате избирательной кристаллизации при затвердевании. [ГОСТ 19200 80] Тематики отливки из чугуна и стали Обобщающие термины несоответствие по… … Справочник технического переводчика
ЛИКВАЦИЯ — дефект стали и сплавов, возникающий при их кристаллизации в виде неоднородности отдельных участков по хим. составу, структуре, неметаллическим и газовым включениям … Большая политехническая энциклопедия
Ликвация — [segregation; liquation] (от лат. liquatio разжижение, плавление) неоднородность сплава по химическому составу, структуре и неметаллическим включениям, образованными при кристаллизации слитка, непрерывнолитой заготовки и отливки. Ликвация… … Энциклопедический словарь по металлургии
ЛИКВАЦИЯ — (от латинское liquato разжижение, плавление), сегрегация (от латинского segregatio отделение) 1) неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации. Ликвация обусловлена тем, что сплавы, в отличие от чистых металлов,… … Металлургический словарь
Процессы ликвации в стали: описание, виды, способы устранения
В металлургии часто требуется разделить компоненты руды, металла или сплава путем частичного плавления. Процесс, когда материал нагревается до температуры, при которой один из компонентов плавится, а другой остается твёрдым (при этом жидкий компонент можно слить) носит название «ликвация». Ранее он использовался для извлечения минералов сурьмы из руды и для отделения серебра от меди с использованием свинца в качестве растворителя. При рафинировании олова его используют до сих пор. Наряду с положительными моментами, ликвация в ряде случаев ухудшает структуру металла.
Что такое ликвация
Металлургическая ликвация продолжительна и требует особого режима эксплуатации печи. Она далеко не всегда приводит к благоприятствующим результатам, а также сопровождается значительными потерями металла. По этим причинам металлургическую ликвацию заменяют на более эффективные технологии.
В металловедении распространено понятие ликвации дендритов. Это явление считается нежелательным, ухудшающим качество готового слитка. Причём настолько, что металл нельзя использовать для последующей механической обработки. Появление крупных зёрен свидетельствует о недостаточной скорости кристаллизации металла в период остывания слитка. Грубозернистая структура ограничивает последующую обработку металла. Из-за интенсивности данного процесса производство слитков увеличенных габаритных размеров с применением традиционных технологических решений невозможно.
Это правда, что подавляющее большинство стали в мире в настоящее время разливается непрерывно, но отливка слитков по-прежнему требуется для производства компонентов тяжелой промышленности, которые включают большие дорогостоящие единичные секции, такие как сосуды высокого давления, необходимые для производства ядерной энергии. Эффекты макросегрегации критически важны в таких приложениях, и возможность прогнозирования степени и местоположения сегрегации очень востребована. В этой статье рассматривается развитие методов прогнозирования макросегрегации, оценивается жизнеспособность их использования сегодня в промышленных условиях и далее выделяются ключевые факторы, ограничивающие их эффективность. Также будут кратко обсуждены методы, которые могут быть использованы для измерения сегрегации и структуры на макроуровне в слитках.
Виды ликвации
Динамика ликвации дендритов определяется скоростью затвердевания, Последняя, в свою очередь, зависит от изменения показателей давления, а также от параметров удельного веса металла, участвующего в ликвационном процессе. В момент начала зарождения зёрен металла, граница раздела в ходе затвердевания слитка постоянно перемещается. Поскольку энергетический баланс при этом может сдвинуться в направлении преобладания энтальпии твердого вещества над соответствующим показателем для жидкости, дендритная ликвация всегда будет проходить с выделением избыточного тепла.
Учитывая различную растворимость отвердевающего металла, которая по понятным причинам будет более низкой, чем в жидкости, растворённое вещество будет более равномерно перераспределяться по объёму жидкости, Динамику данного явления хорошо описывают технологии компьютерного моделирования, с помощью которых можно прогнозировать рост дендритов и формирование их разветвлений.
При избытке вещества, которое подлежит растворению, тепловые зоны также изменяются поэтому на границе раздела неизбежно происходит переохлаждение жидкости.
Это обстоятельство уменьшает структурную стабильность слитка. Происходит это за счёт склонности дендритов к образованию ветвистых структур. Увеличение размеров такого «дендритного дерева» происходит без ограничений по направлению, поскольку соприкосновение с чем-либо иным, кроме жидкости, не наблюдается. Например, для металлов с кубической решёткой возможно двукратное увеличение размеров зерна. Интенсивный рост зерен наблюдается также для некоторых алюминиево-медных сплавов, сплавов системы «железо-хром-ниобий» и т.д.
Ликвация дендритов подразделяется на:
В первом случае вначале происходит отверждение карбидов тугоплавких металлов, например, ниобия. Поскольку энергия, выделяющаяся между отдельными фазами, непостоянна, варьируясь от ориентации дендритов, то, форма поверхности с минимальной энергией практически совпадает с гранями соответствующей кристаллической решётки м.
Механическая ликвация проявляется преимущественно в сплавах на основе стеллитах – инструментальных сплавах, основой которых является кобальт. Она происходит реже, зато сопровождается увеличением твёрдости, что объясняется более развитой и тонкой микроструктурой охлаждающегося слитка.
Как устраняют ликвацию?
Одним из путей подавления дендритной ликвации является поэтапное наплавление (формирование) слитка с помощью сварочных технологий. Однако применяют и металлургические методы, которые основаны на управлении скоростью охлаждения дендритов. В результате образуется так называемая «полосчатая» микроструктура. Когда материал с такой структурой впоследствии обрабатывается прокаткой или другими методами механические свойства металла ухудшаются.
Современной технологией борьбы с описываемым явлением является диффузионное связывание. Оно представляет собой процесс соединения материалов, в частности, сплавов на основе алюминия, а также других композитов. Сложность и ограниченность метода связана с возможным окислением поверхности слитка, что существенно изменяет его физико-механические свойства Кроме того, нарушается принцип непрерывности непрерывности уже имеющихся в структуре металлических связей.
Особое значение способы борьбы с ликвацией приобретают при получении припоев – присадочных металлов, которые плавятся во время пайки.
Ликвация
Полезное
Смотреть что такое «Ликвация» в других словарях:
ЛИКВАЦИЯ — Свойство некогор. сплавов при охлаждении распадаться на составным части. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ликвация (лат. liquatio плавление, плавка) 1) геол. разделение жидкого, первонач. однородного … Словарь иностранных слов русского языка
Ликвация — [liquatio разжижение] в петрологии процесс разделения магмы при понижении температуры на два несмешивающихся расплава, подобно тому как это наблюдается в металлургических процессах. Одни исследователи (Левинсон Лессинг, Дени и др.) считали Л.… … Геологическая энциклопедия
ликвация — сегрегация, зейгерование; разделение, неоднородность Словарь русских синонимов. ликвация сущ., кол во синонимов: 3 • неоднородность (18) • … Словарь синонимов
ЛИКВАЦИЯ — (от лат. liquatio разжижение плавление) в металлургии, сегрегация, неоднородность химического состава сплава, возникающая при его кристаллизации … Большой Энциклопедический словарь
ЛИКВАЦИЯ — сегрегация, неравномерное распределение составных частей жидкого сплава металла при его застывании, что ведет к ухудшению качества слитка вследствие его неоднородности. При застывании расплавленной стали прежде всего застывает более чистый и… … Технический железнодорожный словарь
Ликвация — Ликвация: в геологических науках процесс распада однородной магмы при понижении температуры на две или более разные по составу несмешивающиеся магмы. (от лат. liquatio разжижение, плавление) в металлургии, сегрегация,… … Википедия
ликвация — и, ж. liquation f. <лат. liquatio плавление, плавка. 1. геол. Разделение жидкого магматического расплава при его остывании на два несмешиваемых компонента. Крысин 1998. 2. техн. Неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ликвация — Дефект в виде местных скоплений химических элементов или соединений в теле отливки, возникших в результате избирательной кристаллизации при затвердевании. [ГОСТ 19200 80] Тематики отливки из чугуна и стали Обобщающие термины несоответствие по… … Справочник технического переводчика
ЛИКВАЦИЯ — дефект стали и сплавов, возникающий при их кристаллизации в виде неоднородности отдельных участков по хим. составу, структуре, неметаллическим и газовым включениям … Большая политехническая энциклопедия
Ликвация — [segregation; liquation] (от лат. liquatio разжижение, плавление) неоднородность сплава по химическому составу, структуре и неметаллическим включениям, образованными при кристаллизации слитка, непрерывнолитой заготовки и отливки. Ликвация… … Энциклопедический словарь по металлургии
ЛИКВАЦИЯ — (от латинское liquato разжижение, плавление), сегрегация (от латинского segregatio отделение) 1) неоднородность химического состава сплавов, возникающая при их кристаллизации. Ликвация обусловлена тем, что сплавы, в отличие от чистых металлов,… … Металлургический словарь
Ликвация
Перейти к определению «Ликвация» согласно ГОСТ 19200-80 >> («Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов»)
Ликвацией называют химическую неоднородность металлов, возникающую при их кристаллизации. Ликвация в стальном слитке впервые была выявлена и исследована А.С. Лавровым и Н.В. Калакуцким в 1866 г.
Ликвация в литой структуре
Ликвация относится к категории явлений расслоения, приводящих к колебаниям состава, возникающим в результате затвердевания в макро- и микрообластях; ликвация прямо связана с негомогенностью структуры.
Виды ликвации
Согласно [2] ликвацию классифицируют следующим образом:
Для зональной макроликвации возможна ещё следующая классификация:
Ликвация усиливается при:
а) увеличении скорости охлаждения (особенно дендритная ликвация);
б) уменьшении скорости диффузии.
Ликвация уменьшается (в редких случаях дендритная ликвация устраняется) в результате гомогенизационного или диффузионного отжига. Количественная оценка ликвации в кристалле осуществляется с помощью коэффициента ликвации Kликв. На величину ликвации в кристалле влияет сочетание количеств легирующих добавок.
Ликвацию по весу также можно устранить добавкой определённых легирующих элементов.
Разливка стали на слитки и слябы: ликвация увеличивается с увеличением массы слитка. Склонность к ликвации у кипящей стали гораздо больше, чем у спокойной.
Мы мало используем в своей практике иное значение термина «ликвация». Имеется в виду ликвация, как один из физических методов рафинирования (преимущественно применяется для цветных металлов), основывающихся на различиях в физических свойствах разделяемых компонентов.
Этот металлургический процесс был изобретён и освоен ещё в XVI веке.
Автор обзора: Корниенко А.Э. (ИЦМ)
Перейти к определению «Ликвация» согласно ГОСТ 19200-80 >> («Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов»)