Тепловые эффекты при кристаллизации и плавлении сплавов с неограниченной растворимостью компонентов

L.V Spivak,E.A Syutkina

doi:10.17072/1994-3598-2019-1-47-51

Abstract

High-resolution differential scanning calorimetry (DSC) has been used to study the crystallization processes of two-component alloys with unlimited solubility of the components that form them. It is shown that in all cases, immediately below the liquidus line, a jump in the release of crystallization heat that is noticeable in magnitude and speed is recorded. It is assumed that the observed effects are associated with the formation of a significant amount of local microvolumes (concentration fluctuations) in the liquid when the liquidus line is approaching the liquidus line, enriched with the component leading to crystallization. Their appearance precedes the onset of the processes of spontaneous formation of a large number of crystals in a noticeable volume of the liquid phase.

Highlights

Методом дифференциальной сканирующей калориметрии высокого разрешения (DSC) исследованы процессы кристаллизации двухкомпонентных сплавов с неограниченной растворимостью образующих их компонентов
It is shown that in all cases, immediately below the liquidus line, a jump in the release of crystallization heat that is noticeable in magnitude and speed is recorded
It is assumed that the observed effects are associated with the formation of a significant amount of local microvolumes in the liquid when the liquidus line is approaching the liquidus line, enriched with the component leading to crystallization

Summary

Введение

Процессы кристаллизации металлов и присущие им закономерности достаточно давно стали предметом экспериментальных и теоретических исследований. Представленных в широко известных обзорах [1 3], показывает, что описанию процессов кристаллизации двухкомпонентных сплавов уделяется по сравнению с кристаллизацией однокомпонентных жидкостей очень скромное внимание. Некоторым исключением следует считать рассмотрение в этих работах эвтектического превращения. С появлением в последнее время аппаратуры DSC появилось возможность анализа явлений, протекающих при кристаллизации двухкомпонентных расплавов в интервале температур между линиями ликвидус и солидус. Однако известные нам исследования с использованием DSC-метода при кристаллизации сплавов относятся к многокомпонентным сплавам, при изучении которых основное внимание уделялось технологическим аспектам их применения [4 6]. Некоторым исключением из этого является исследование, проведенное на сплавах системы Al–Si [6]. Поэтому важно выяснить физику процессов, происходящих в межкритическом интервале температур, для чего возможно проведение исследования кристаллизации и плавления двухкомпонентных сплавов систем Ag–Au и Cu–Au методом DSC. Они могут рассматриваться как модельные для сплавов с неограниченной растворимостью образующих их компонентов

Экспериментальные результаты и их обсуждение

Методика исследования

Заключение