Corespunzător, structura lichidului este aproape de structura cristalelor din secțiunea "Bazele fizice și chimice ale topirii oțelului" pe conceptul de stare lichidă cu o ușoară supraîncălzire comparativ cu punctul de topire. În timpul răcirii, când se apropie temperatura de cristalizare într-un metal lichid, apar procese care conduc la o creștere a duratei vieții sedentare a particulelor și la o mai mare stabilitate a cristalelor quasicale din care apar nucleele noii faze.
Apariția și distrugerea embrionilor apar continuu. Criteriul dacă un embrion stabil este format sau rămâne într-o stare metastabilă este raportul dintre dimensiunile celui mai mare cvasi-crisstal și nucleul critic. Cu grad sporit de supracolire, raza critică a embrionului scade.
Raza atomului de fier este 0.8-10 ^ 8 cm, ceea ce înseamnă că, chiar și la un grad înalt de subrăcire nucleului critic ar consta sute sau mii de atomi. Hipotermia devin mai ușor de realizat în micro, care va fi, evident, solide absente, care pot fi centre de cristalizare. M. P. Braun și H. Yu Dap pe probe de 10 g de fier, topit în creuzete de cuarț, hipotermie atins la 290 ° C sub temperatura de cristalizare și AA Dukhin picături 50-100 microni diametru atins subrăcire 500 -550 ° C.
În lingouri reale, o astfel de hipotermie adâncă nu este posibilă. Trebuie avut în vedere faptul că supraîncălzirea, pe de o parte, crește rata și probabilitatea de formare a embrionilor, pe de altă parte scade mobilitatea particulelor în lichid și încetinește formarea cristalului. În prezența impurităților insolubile în metal, cum ar fi, de exemplu, incluziunile nemetalice, centrele de cristalizare apar în principal pe aceste impurități. În acest caz, un rol important îl joacă corespondența structurală dintre impuritate și metalul de cristalizare. La metalele cu punct de topire scăzut, de exemplu, fenomenul de decontaminare a impurităților insolubile, structural eterogene cu metalul, a fost dezvăluit la supraîncălzire preliminară.
Solubil în impuritățile metalice pot modifica cantitatea de energie interfacială. La valori descrescătoare ale energiei interfacială și, prin urmare, reducerea gradului necesar de subrăcire și scăderea simultană în raza nucleului critic (în cele din urmă în scădere dimensiunea granulelor în metal) modificatori de acțiune bazate din oțel. Potrivit NEIMARK VE la o concentrație optimă de elemente, cum ar fi Al, Ti, V, In, și Ca sunt în carbon și oțel aliat ca modificatori, măcinarea structurii cristaline. În același timp, aditivi cum ar fi Zr, Nb și Mg, au o influență redusă asupra structurii lingoului de oțel.
Unii dintre aditivii modificatori menționați sunt deodorizanți puternici simultan, iar introducerea lor în oțel este însoțită de formarea unei faze dispersate de oxid, care însăși intensifică cristalizarea.
Creșterea cristalelor și formarea unei structuri dendritice. Cristalizarea substanțelor pure rămân constante atunci când gradul de subrăcire a topiturii și compoziția acestuia, și pe limita de cristalizare stocate condiții de echilibru, cristalul să crească într-un mod limitat perfect specific substanței, și la fiecare punct al cristalului trebuie menținută periodicitatea rețelei cristaline. In aliajele reale, cristalizarea este însoțită de imperfecțiuni structurale, iar acest lucru este valabil în special pentru aliajele de fier-bază, formarea de dendrite. Dendritele sunt zăbrele spațiu continuu, care se ramifică din prima filiala comanda a tijei gros de la ei - .. Al doilea, apoi al treilea, etc. Toate ramurile au aproape orientarea cristalografică corectă.
Dendritele vin într-o varietate de dimensiuni. Cu cat cresc mai putin, cu atat ajung mai mult. Masa celebrului cristal din Chernov, găsită în cochilia de contracție a unui lingou de 100 de tone, este de 3,45 kg și o înălțime de 39 cm.
Formarea structurii dendritice a oțelului turnat a fost descoperită pentru prima oară de DK Chernov și el a considerat aceasta o dovadă a structurii sale cristaline. Studiul structurii cristaline din fontă cenușie a dat DK Chernov un motiv să creadă că cauza creșterii cristalului dendritic este impuritățile. Această presupunere a fost dezvoltată în continuare în lucrările oamenilor de știință sovietici. În schema propusă rolul DD Saratovkin impurităților în formarea de dendrite se reduce la blocarea feței cristal și un capăt creșterii sale, ceea ce duce la axele de ejectare ale noii ordini.
Fig.2 Formarea dendritei
Atunci când se deplasează fețele AB și CB cu vx viteze vc și după un timp T în poziția CrO și aro (Figura 2 a) creșterea gradientul concentrației impurităților la marginile AB și CD, în timp ce vârful cristalului de-a lungul concentrației liniei VO gradient de impuritate inferior și are o valoare minimă în coaste direcție de creștere O. Când blocarea porțiuni AgVg și SgV2 fețele de creștere impuritate monostrat terminat cristal
Pe partea laterală, 824 289 crește sub forma unui ac în direcția BO (Figura 2, b). Pe marginea proeminențelor și dinților formați, unele dintre ele încep să crească ca acul principal (Figura 2, c).
La viteze ridicate de răcire atunci când impuritățile condiții de congestie excluse de la fețele de cristal în creștere structura de cristal dendritic este înlocuită cu o plasă metalică, caracterizată prin absența axelor duble, iar cristalele au forma de arbori paralele adiacente unul celuilalt (fig. 3).
Figura 3 Structura celulară a metalului
O structură celulară, de exemplu, este observată atunci când plăcile de oțel siliconic (1,5-2,0% Si) sunt răcite cu o grosime de 1 până la 0,1 mm la o viteză de 104-106 ° C / s. În acest caz, diametrul mediu al celulei este mai mic, cu atât viteza de răcire este mai mare. iar în plăcile cu cea mai rapidă întărire este de 2-2,5 μm.
În condițiile lingourilor cristalizate, structura de tip fagure este practic neformată, iar pentru o lingură de oțel adevărată este caracteristică o structură dendritică.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: