Оглавление:
Гетерогенное образование зародышей
- Разнородное образование воспроизводства Образование ядер в жидком металле по указанным выше механизмам называется спонтанным (или самопроизвольным).
Спонтанное зарождение, в основе которого лежат фазовые и энергетические флуктуации, происходит только в жидких металлах высокой чистоты. Чаще всего причиной зарождения являются всевозможные твердые частицы (неметаллические включения, оксиды и др.), которые постоянно присутствуют в расплаве. Если примесные частицы имеют ту же кристаллическую решетку (так называемые изоморфные примеси), что и решетка закаленных металлов, а параметры объединенной решетки примесей и кристаллизованных веществ примерно одинаковы(разница не превышает 9%),
то они сразу же играют роль центра кристаллизации. Людмила Фирмаль
Благодаря структурному сходству границы раздела между ядром и инородными частицами размеры критического ядра и работа по его формированию уменьшаются, а коагуляция жидкости начинается с меньшим переохлаждением, чем при спонтанном зарождении. Чем больше примесей, тем больше центров кристаллизации, тем мельче частицы. Этот эмбриогенез называют неравномерным. Обычно процесс кристаллизации начинается со стенок кристаллизатора, которые играют ту же роль, что и включения.
Если неоднородная примесь ранее находилась в контакте с кристаллом определенного вещества, то структура его поверхностного слоя изменится и будет соответствовать структуре кристалла. Такой процесс называется активацией примесей. Кристаллизованные атомы металла адсорбируются активированным растворителем.
- Примеси, растворенные в жидком металле (а не взвешенные), также могут измельчать зерно и изменять его shape. In в этом случае примеси при затвердевании осаждаются на поверхности растущих кристаллов в виде тонкого слоя, что приводит к уменьшению поверхностной энергии. Такие примеси называются поверхностно-активными субстанциями1. 1. инертные примеси не имеют подобного эффекта. Два * Модификация-использование специально введенных примесей (модификаторов) в жидком металле, получение микрочастиц с указанными выше механизмами.
Эти примеси кристаллизуют и измельчают частицы без существенного изменения химического состава сплава, что приводит к улучшению механических свойств. Например, при замене магниевого сплава зернистость уменьшится с 0,2-0,3 до 0,01-0,02 мм. при отливке слитков в литейные отливки изменения чаще всего производятся путем введения в расплав добавок, образующих тугоплавкие соединения (карбиды, нитриды, оксиды), которые первоначально crystallize. It выделяется в виде мельчайших частиц, и эти соединения служат ядрами
В процессе затвердевания образуются кристаллы 35. Людмила Фирмаль
As используются модификаторы для модификации алюминиевых сплавов Ti, V, Zr. Магниевые сплавы-Магнезит, мел, графит, карбид А1 и сталь Ca-Al, V, Ti. Бор используется в качестве поверхностно-активного модификатора для некоторых сплавов никеля и железа, а магний используется для чугуна.
Смотрите также:
Решения задач по материаловедению
| Строение металлического слитка | Первичная кристаллизация металлов |
| Полиморфные превращения | Самопроизвольное образование зародышевых центров |
