Главная страница Случайная лекция
Мы поможем в написании ваших работ!
Порталы:
БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика
Мы поможем в написании ваших работ!
Кристаллизация металлов
Когда металл переходит из жидкого состояния в твердое, этот процесс называется кристаллизацией. Необходимо знать, что основы теории кристаллизации разработаны основоположником науки о металлах – металловедения Д. К. Черновым. Он установил, что кристаллизация состоит из двух процессов: зарождения мельчайших частиц кристаллов (зародышей или центров кристаллизации) и роста кристаллов из этих центров (рис. 8).
Рис. 8. Последовательные этапы процесса кристаллизации
В процессе роста кристаллов к их зародышам присоединяются все новые атомы жидкого металла. Сначала кристаллы свободны и сохраняют правильную геометрическую форму, но это происходит только до момента встречи растущих кристаллов друг с другом. В месте соприкосновения кристаллов рост отдельных их граней прекращается. В результате кристаллы не имеют правильной геометрической формы. Такие кристаллы называют кристаллитамиили зернами. Величина зерен зависит от числа центров кристаллизации и скорости роста кристаллов. Чем больше центров кристаллизации, тем больше кристаллов образуется в данном объеме и каждый кристалл (зерно) меньше.
| На практике это подтверждается в тонких сечениях литых деталей,охлаждающихся более быстро. На этих участках металл всегда получается более мелкозернистым, чем в толстых массивных литых объемах, охлаждающихся медленнее. Метод получения мелкого зерна при затвердевании металла заключается созданием искусственных центров кристаллизации. Для этого в расплавленный металл вводят специальные вещества, называемые модификаторами.Процесс искусственного регулирования размеров зерен получил названиемодифицирования. Форма растущих кристаллов определяется не только условиями их столкновений между собой, но и составом сплава, наличием примесей и условиями охлаждения. В большинстве случаев при кристаллизации металлов механизм образования кристаллов носит так называемый дендритный характер. Дендритная кристаллизация характеризуется тем, что рост зародышей происходит с неравномерной скоростью. После образования зародышей их развитие идет главным образом в тех направлениях решетки, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов (минимальное межатомное расстояние). В этих направлениях образуются длинные ветви будущего кристалла – так называемые оси первого порядка (1 на рис. 10, б). В дальнейшем от осей первого порядка под определенными углами начинают расти новые оси, которые называют осями второго порядка 2, от осей второго порядка растут оси третьего порядка 3 и т. д. По мере кристаллизации образуются оси более высокого порядка (четвертого, пятого, шестого и т. д.), которые постепенно заполняют все промежутки, ранее занятые жидким металлом. В условиях, при которых не хватает жидкого металла для заполнения пространства между осями, например, при затвердевании последних объемов слитка, дендритное строение выявляется весьма отчетливо (рис. 10, а). |
Степень переохлаждения зависит от природы и чистоты металла. Чем чище металл, тем при большей степени переохлаждения возникают зародыши твердых кристаллов.
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Физико-механические и технологические свойства | | | Основные сведения о сплавах |
Дата добавления: 2014-03-19; просмотров: 288; Нарушение авторских прав
Мы поможем в написании ваших работ!