oțel lichid este un aliaj de fier cu diferite impurități element E. Combinațiile acestor impurități, cu variate, astfel încât sa-TION a schimbărilor de oțel topit în limitele Shih rokih. Dacă vă identificați cu precizie dependența ridicată a proprietăților oțelului topit schimbă circuite tempera sau concentrație de impurități, non-monotone (discontinuu)-nenie măsurabilă Modificarea datelor caracteristice structurii lichide (dezordonate-Sequencer sau invers, o asociativă-TION atomi ocurență micro- grupuri, delaminare și așa mai departe. p.). proprietăți de fluid, care depind de schimbările în structura sa, numită sensibilă structură. Acestea se referă în primul rând pluta-Ness, vâscozitatea, suprafață diacronice tensiune, conductivitate electrica, conductivitate termică, viteza de masuri solide sugerată-rasprosy și colab., Metalurgia oțelului utilizat cel mai frecvent date privind densitatea, vâscozitatea și tensiunea superficială sunt.
Densitatea este una dintre proprietăți importante Nation-structură sensibilă, și este dată de u. în care Vud - volumul specific al lichidului (sau solid) de metal; Vud = + Vat Vsv unde Vat - cantitatea totală de atomi sau molecule, fără a schimba Xia atunci când schimbările de temperatură și de a preveni-ment; VSV - spațiu între atomi (molecule) care variază în funcție de condițiile exterioare. La schimbarea Vsv schimbarea Xia și densitatea. Dacă această schimbare este natura abruptă, că în condițiile date (temperatură, concentrație de impurități și altele.) Este o schimbare în structura (struktu-ry) de oțel topit.
Astfel, îndoituri sau fracturi la ne-observate pe polytherms (curbe de schimbare a temperaturii topiturii) izotermelor și (curbele schimba în compoziția topiturii la această temperatură) densitate indică anumite modificări CONSTRUI-Nia se topesc. In cea mai mare linie marcată-ble explorează (fără inflexiune-CWA) natura modificărilor densității temperaturii metalului lichid, -od Nako în unele studii privind detectate Kinks polytherms densitate.
Există o corelație între rețeaua cristalină a metalului tee-POM la densitate și schimbarea la topitură lenii. Metalele cu pluta-TION Grile de cristal sunt topite cu volum, densitate ponei zheniem și numărul focal TION. Fier având "ryh-lye" rețea cristalină (wall-ragonalnye, romboedric și
etc), topit cu creșterea etanș și numărul ITS de coordonare și scăderea volumului specific. Pentru metalele-o Kim includ, de exemplu, bismut, antimoniu și altele. De fier are un grilaj dens. densitate de fier de la 1600 ° C este
7,0 g / cm3; cu creșterea în continuare a temperaturii este redusă.
Viscozitatea, precum și densitatea este un important proprietate fluid fizico-chimie-cal. Elm-os proprietate (intern frecare) Funcțiilor-polarizează corpurile fluide (lichide și gaz-stey) Conductor Resistance-set pentru a asigura o mișcare ireversibilă a unei părți în raport cu o altă tensiune de forfecare sau de alte tipuri de deformare. Legea fundamentală a debitului vâscos a fost stabilită de către Newton:
unde F- tangențial (tangențial), forță, provocând o schimbare de straturi de lichid (gaz) în raport unul cu altul; - coeficientul de proporționalitate se numește coeficient de vâscozitate dinamică sau vâscozitatea Pa • s (la fel ca N • s / m 2). Ve-masca, vâscozitatea inversă (1 / n), numită fluiditate; raportul (v2 - v1) / (z2 -z1 \) - gradientul vitezei de curgere (viteză măsurabilă neniya de la strat la strat) sau viteza de forfecare; Zona S-strat, în care există o schimbare.
Împreună cu vâscozitatea dinamică pentru caracterizarea proprietăților lichidului sunt adesea folosite valoare v = / p (p - densitatea lichidului) numit inlantuiti vâscozitate cinematică (m2 / s sau cm2 / s). Instruments, folosind co-toryh determina vâscozitatea fluidelor (și gaze) este denumit viscozimetre și o ramură a fizicii măsurătorilor-Niju vâscozității dedicate - viscometry (vezi § 9.3 ..).
În lichide, vâscozitatea este rezultatul principal unghiuri de interacțiune restrictivă vayuschego mobilitate moleculară intermoleculare. Mole Kula un strat poate pătrunde în stratul adiacent numai dacă conține o cavitate suficientă pentru pro-skalzyvaniya acolo molecula. Modalitatea, disponibilitatea cavității ( „slăbirea“ a lichidului) este legată de consumul de energie. Această așa-numita energie de activare curgere vâscoasă scade odată cu creșterea temperaturii și scăderea presiunii. În 1912. fizician roman LI Ba-Chin, presupunând că proprietățile de viscozitate ale forțelor lyayutsya intermoleculare definite lichid, interacțiunea factorilor reciproc, relație fixă între coeficientul de vâscozitate dinamică și volumul specific V:
unde a și b - constante.
Constanta b este aproape de volumul specific al corpului solid la momentul depunerilor de topire ale V; în consecință, diferența b reprezintă V- așa-numitul volum lichid liber-lea. Cu cât volumul liber se micșorează cu vâscozitate-os. In formula efectului Bachinskogo temperaturii asupra viscozității este luată în considerare de către un anumit volum de V lichid, în cât de mult depinde direct de temperatura. Odată cu creșterea viscozității scade tem-peratura, deoarece în acest moment este ca și în cazul în care lichidul-relaxarea (prin etsya expending energie).
Având în vedere diferența de volum a metalului lichid-solid și Vl - VTV semi-cpm = c / (Vl - VTV). Diferența Vl - VTV caracterizează gradul de deschidere al fluidului sau volumul total al tuturor-Cancio.
. Ya I. Frenkel în dezvoltarea teoriei-ki cinetică propoziției lichide durată de a folosi formula, relația Caracteristici-rizuyuschuyu dintre viscozitate și temperatură:
= AEXP (E / RT). ln = lna + E / RT
unde E este energia de activare a debitului vâscoasă ce caracterizează energia necesară pentru a deplasa particulele (sau grupuri de particule) ale poziției de echilibru od-TION la altul. În conformitate cu această formulă valoarea manifestă funcția Xia \ / T, astfel încât dependența vâscoasăîn temperaturii osoase se exprimă de obicei I ln-/ T coordonate grafic.
În cazul schimbării structurii metalului lichid la temperaturi care corespund unei schimbări build-Nia (structura) a metalului lichid în graficul acestei funcții există o fractură. Atunci când se analizează datele experimentale se referă la duritatea oțelului trebuie să fie amintit faptul că impuritățile, în special nemetalic incluziune-TION, crește în mod semnificativ vâscozitatea. Efectul impurităților din fier lichid manifestat în creșterea interacțiunii interparticule, iar a doua scădere sub mobilitatea atomilor de fier, ceea ce conduce la o creștere a viscozității. In plus, la prima această viscozitate a devenit sensibil influențat de alți factori (incluziuni și gaze nemetalice t. D.).
Histerezisul viscozitate. Numeroase experimente în care a fost instalat Hystero oțel lichid ZIS vâscozitate, concluzionăm-yuschiysya vâscozitate valorile disparitate obținute la o încălzire de metal și moduri de răcire: viscozitatea topiturii în timpul răcirii după încălzire este adesea mai mare viscozitate în timpul încălzirii inițiale . Histerezis este deosebit de vizibilă pentru oțelurile les spond. În explicarea acestui fenomen este uneori folosit ter-min „structură de oțel topit Eterogenitatea“. Acest lucru implică un fenomen de obicei salva sau co-cladire darapanata încet grupuri sau matrice, în care prezența anumitor schihsya-con-obligațiuni. Compoziția și dimensiunea acestor grupe wok depind de compoziția oțelului și tehno ogy de topire. Se presupune că există acolo pentru fiecare oțel Păstrate definit temperatura critica peste care structura cvasi-omogenă este formată prin viscozitatea topiturii elimină histerezis.
Între proprietățile oțelului și sale vascozitatii osului aflat în stare lichidă, o legătură. În același timp, pentru a obține o structură cvasi-omogenă a fluidului prin eliminarea vâscozității histerezis atinge un maxim ductilitate și duritatea oțelului
în formă solidă; Proprietățile de rezistență ale oțelului la acest redus.
Proprietăți Ciclu de cercetare Yid oțel Coy făcut Ural PV Uch-TION Held, B. A. Baum și colab. Rezultatele acestor studii, porci pentru FIES care majoritatea-TION oțelurilor și aliajelor caracterizate prin viscozitate timp de contrast și specific rezistență RE-agenții în timpul încălzirii și răcirii. Cercetătorii de la această întrebare presupune că histerezisul vâscozitatea și electrice soprotiv-ment din cauza modificărilor în structura topiturii.
Cele mai frecvente (în opinia acestor cercetători) trei forme de viscozitate GIS histeretic sunt prezentate în figura 10.2. Cazul în care un histerezis este doar pentru un anumit pe-regreve deasupra liniei lichidus (tr - temperatura inițiala de ramificare poli termen sau start histerezis), reflectată în Fig. 10.2, precum și. La supraîncălzire este mai ridicată poziția POLYTERM nu este schimbat. Conform teoriei propuse un Gel'd și Baum, în acest caz, la vee-aparent sunt o structură neechilibru modificări și abordarea echilibrului topiturii, pornind de la un non-temperatură se produc mo-end la și monoton tr. Fig. 10.2, b prezintă cazul în care tija-sterezis observate numai atunci când pe-Greve se topesc la temperaturi degetele de depleție proprietăți anormale de reducere a temperaturii / an. La această temperatură se produce schimbarea structurii topi-ing skachkoobraz, care determină vâscozitatea aberant-set mai mare și o tranziție rapidă la starea de echilibru. În fine, în Fig. 10.2, în cazul ilustrat în care histerezis se observă numai atunci când este încălzit la critic excursii tempera TCRului. în timpul încălzirii până la post-suflare cauze de răcire ramificare-set POLYTERM. Potrivit lui B. A. Bauma și GV Tyagunova, o posibilă explicație pentru o astfel de problemă este stimul după cum urmează. Topitura-IME este de cel puțin doi constituenți structurali sunt compuse, de exemplu complecși carburi metalice și matrice. Atunci când este încălzit, termici depozitele de energie de mișcare a particulelor crește proporțional cu temperatura absolută dar-rezistente ness legături interatomice scade monoton. Cu toate acestea, acest nemonotone-Ness în timpul încălzirii nu poate fi pro-apar pe această proprietate, în cazul în care ții datorate în individuale structurale co-stavlyayuschih interrelaționate și Comp siruyut unul pe altul. Acestea sunt pe deplin completate doar în apropierea tcr. În timpul reducerii temperaturii de retur este-cheznuvshaya structura neechilibru nu este restabilită, dar interacțiunea forță interatomică, se manifestă încă monoton. Astfel, în modelul menționat mai sus carboni redeveni vecini atomi de elemente care formează carburi. Aceasta agravează condițiile de deplasare reciprocă și detectată într-o creștere bruscă a viscozității la tr.
Toate cele de mai sus este posibilă doar QQ explicație cu privire la observabil factori. În prezent nu există o interpretare concludentă a observat histerezisului fenomenelor de vâscozitate. Nici un alt fenomen clar și Detect-conjugat: de exemplu, în mai multe (dar nu toate) cazurile pe histerezis se observă numai în ciclul primar de încălzire și răcire; pentru anumite oțeluri aliate (de exemplu, Sha-rikopodshipnikovyh) retopirea nu schimbă histerezis; pentru mai multe grupuri
Fig. 10.2. Forme de histerezis viscozitate 108
oteluri aliate inferior-plas ticity probe solide, durerea-ea histerezis.