click below
click below
Normal Size Small Size show me how
TMMI18
Föreläsning 4 (Kärnbildning och mer härdning)
Question | Answer |
---|---|
Diffusion | Orienterad förflyttning av atomer eller joner i ett material. Förutsättningarna för diffusion är termisk energi och koncentrationsgradient. |
Sätthärdning | En industriell process med syftet att genom uppkolning, härdning och eventuell anlöpning, skapa ett hårt och slitstarkt ytskikt med duktil kärna. En fullständig sätthärdningsbehandling består av uppkolning, martensithärdning och anlöpning. |
Uppkolning | En termokemisk behandling för att öka kolhalten i ytskiktet hos stål. Genom att värma upp stålet i ett kolrikt medium införs kolatomer i ytan som sedan sprids till ett visst djup. |
Diffusionssystem | Ett fast material med ett atomslag som diffunderar i materialet. |
Diffusionsmekanismer | Interstitiell diffusion för förflyttning av interstitiella atomer och substitutions diffusion gällande vandring av substitutionella atomer. |
Aktiveringsenergi | Q, den energi som erfordras för att flytta en atom ett steg i ett kristallgitter. |
Diffusivitet | En koefficient som defineras enligt D=DoE^(-Q/RT).Q är aktiveringsengergi, Do ären konstant som bestäms avsystemet R är den allmänna gaskonstanten T är temp(I kelvin). Diffusiviteten kan tolkassom materialets förmåga att släppa igenom de vandrande atomern |
Ficks 1:a lag | J=-D*(dc/dx) anger förhållandet mellan atomflödet (J, atomer/(M^2*S)) och koncentrationsgradienten (dc/dx), vilka är sammankopplade genom diffusiviteten. Den visar att drivkraften för diffusion är koncentrationsgradienten. |
Ficks 2:a lag | Beskriver diffusionsprocesser i dynamiska diffusionssytem enligt en partiell differentialekvation. En lösning till denna ekvation möjliggör beräkning av koncentrationsprofilen hos ett diffusionssystem vid en viss tid och temp. |
Stelning | Av en metallsmälta börjar kärnor, bildas och tillväxten av dessa kärnor leder till ett fast material. Stelning är en fasomvandlingsprocess där en flytande fas övergår till ett fast material med en eller flera fasta faser. |
Kärnor i stelning | Små partiklar sin har samma kristallstruktur som den kommande fasta fasen. |
Underkylning | Skillnaden mellan (jämvikt-) frystemperaturen och aktuella temperaturen hos smältan. Den påverkar både kärnbildning och tillväxt- |
Homogen kärnbildning | Vid homogen kärnbildning skapas tillväxtdugliga kärnor slumpvis i smältan genom termiska fluktuationer. Denna typ av kärnbildning kräver en stor drivkraft och därmed stor underkylning. |
Heterogen kärnbildning | Kärnor bildas på befintliga ytor hos fasta partiklar (föroreningar eller tillsatta partiklar) eller gjutformsväggen. Kärnorna kan uppkomma vid en liten underkylning eftersom ytenergin som måste tillföras minskar. |
Kritiska kärnradien, r* | Den minsta radien hos en partikel (kärna) som är duglig för tillväxten. |
Facetterad tillväxt | Underkylning saknas i smältan intill tillväxtfronten (gränsen mellan fasta fasen och smältan). Tillväxten sker genom att tillväxfronten växer in i smältan mha termiska fluktuationer och så länge värme kan bortföras genom den fasta fasen. |
Dendritisk tillväxt | Kärnan växer in i smältan i flera riktningar där underkylning är tillgänglig. Dendritiska kristaller erhålls. |
Ympning (inoculation) | Tillsats av fasta partiklar med hög smälttemperatur i smältan i syfte att erhålla en finkornig struktur genom att framkalla riklig heterogen kärnbildning. |