Триботехническое материаловедение и триботехнология - Денисова В. А.

энергии связи между частицами, поэтому процессы фазовых переходов сопровождаются поглощением или выделением тепловой энергии, которая называется скрытой теплотой превращения.

Влияние внешнего воздействия (температуры) на фазовые состояния связано с изменением изобарного потенциала при изменении температуры (рисунок 4.2)

** Аморфизация - переход в некристаллическое состояние при нагреве из твердого состояния в жидкое.

Полиморфизм - способность химических веществ существовать в нескольких различных модификациях, различающихся по физическим свойствам. Полиморфизм широко распространен среди органических и неорганических материалов, отличающихся различным расположением атомов в пространстве.

Рисунок 4.2 - Зависимость изобарного потенциала железа в различных полиморфных состояниях от температура

 

Рассмотрим это на примере железа. При температурах ниже Тр устойчивым является фазовое состояние а-железа с решеткой объемно- центрированного куба. А при температурах выше Тр - у-железа с решеткой гранецентрированного куба (рисунок 4.3). Напомним, что более устойчиво состояние системы с наименьшим значением термодинамического потенциала.

 

в)

а - кубическая объемноцентрированная; б - кубическая гранецентрированная; в - гексагональная плотноупакованная Рисунок 4.3 - Элементарные кристаллические ячейки

Температура Тр определяет условия термодинамического равновесия в двухкомпонентной системе. Например, в системе железо-углерод при определенных условиях образуются твердые растворы углерода в железе. При температурах выше Тр мы имеем аустенит-фазу, представляющую собой твердый раствор углерода в у-железе, а при температурах ниже Тр - фазовое состояние системы феррит (твердый раствор углерода в а-железе). В условиях более низких температур в связи с уменьшением предела растворимости углерода в железе избыточный углерод вступает в химическое взаимодействие с железом, образуя новую фазу Бе3С - цементит. Таким образом создаются условия для образования структурной составляющей системы - перлита (феррит + цементит).