Строение металлического слитка

Строение металлического слитка

• Структура металлических слитков Кристаллы, образующиеся при затвердевании металла, могут принимать различную форму в зависимости от скорости охлаждения, характера и количества примесей. Чаще всего в процессе кристаллизации образуются разветвленные или древовидные кристаллы, известные как дендриты (рис.24).При образовании кристаллов их развитие протекает преимущественно в направлении, перпендикулярном плоскости при максимальной плотности заполнения атома.

Это приводит к тому, что сначала образуется длинная ветвь(Рис.^ 4,»), так называемая первичная ось(я-главная ось дендритов). В то же время, как расширение 1-й оси, та же 2-я ветвь (II) перпендикулярно им возникает и растет на edge. In в свою очередь, они рождаются или растут на таких осях, как 2-я, 3-я (III) и др. (рис. 24, а).Со временем кристаллы образуются в виде дендритов.

Дендритные кристаллы можно увидеть прямо на поверхности в виде характерного рельефа (рис. 25). Людмила Фирмаль

Или в местах, где запас жидкого металла недостаточен, он находится на поверхности сжимающейся оболочки. Во многих случаях заполняются все промежутки между ветвями дендрита, обычно видны только дендритные соединения в виде границ зерен, поэтому дендритная структура выявляется только после специального травления разреза. Правильная форма дендритов искажается в результате столкновения и слипания частиц в более поздней стадии процесса(см. рис. 24, б).

Дендритные ветви отделены друг от друга очень тонким слоем примесей, нерастворимых в жидкости, особенно твердой, и небольшими полостями и порами вследствие уменьшения объема при переходе металлов из жидкого состояния в твердое. Так, согласно механизму образования металлических частиц, это в основном дендриты, выращенные из монокристалла Рис.24.Схема дендрита (а)и рост дендрита (о）

• Он имеет такую же ориентацию кристаллической решетки как 36bears. В зависимости от скорости охлаждения жидкого металла частицы могут иметь изометрическую (сферическую) и цилиндрическую(вытянутую) форму. Часто по металлическим слиткам можно выделить 3 зоны с разной структурой (рис. 26).Кристаллизация жидкого металла начинается на более прохладной поверхности и происходит в основном с тонким слоем сильно переохлажденной жидкости, прилегающей к поверхности. Из-за высокой скорости охлаждения на поверхности слитка образуется очень узкая зона/относительно небольшой равноосный Кристалл.

За зоной Z, глубоко внутри ели, находится вытянутая дендритная зона II (зона рекристаллизации).Рост этих микрокристаллов происходит в направлении отвода тепла, то есть перпендикулярно стенкам кристаллизатора. Непрерывный рост дендритов в стенках кристаллизатора происходит в результате протекания 1-й ветви к расплаву и ее разветвления, как и в приведенном выше способе. В случае перегрева полностью заполнить весь объем слитка(см. Рис.2, Т5).

металла, быстрого охлаждения, высоких температур литья и бесшумного заполнения кристаллизатора зона вытянутых дендритов может Людмила Фирмаль

При низкой температуре литья, например, очень медленном охлаждении крупных отливок, создаются условия для появления кристаллического ядра в центральной части слитка. Эго приводит к образованию структурной зоны III внутри отливки, состоящей из дендритов различной ориентации в осевом направлении (см. рис.26).Его размер зависит от степени перегрева жидкого металла, скорости охлаждения, наличия примесей и т. д on. In жидкий металл способствует развитию небольших равноосных кристаллических зон. Столбчатая кристаллическая зона имеет высокую плотность, за счет чего практически отсутствуют пузырьки и оболочки.

Однако особенно на стыке столбчатых кристаллов, которые растут с разных поверхностей, прочность металла снижается, и последующая обработка давлением (ковка, прокатка и др.) может вызвать трещины в этих частях. Поэтому для Низкопластичных металлов, в том числе стали, развитие столбчатых кристаллов нежелательно. Напротив, желательно расширить зону столбчатых кристаллитов и так далее по всему объему слитка, чтобы получить более плотный слиток с пластичными металлами (например, медью и ее сплавами).Благодаря высокой пластичности таких сплавов、 37 рисунок 26.Макроструктура литой стали(X3） Разрушение слитков njfo обработкой давлением begins. In формуя отливку, мы стараемся получить мелкозернистую равноосную структуру.

Жидкий металл имеет больший удельный объем, чем твердый. Таким образом, в той части слитка, которая свертывается на конце, образуются пустоты-усадочные оболочки. Обычно термоусадочная оболочка окружена наиболее загрязненными частями металла, а после затвердевания образуются микро-и макронолы и пузырьки воздуха.

Смотрите также:

Решения задач по материаловедению

Полиморфные превращения	Самопроизвольное образование зародышевых центров
Твердые растворы	Гетерогенное образование зародышей