- 1
- 2
- 3
- 4
- . . .
- последняя »
температуры затвердевания наоборот характерны ряд свойств твердых тел - сопротивляемость сдвигу. В то же время газы практически не сопротивляются их формоизменению.
. Рентгеноструктурный анализ показывает, что частицы в жидкостях, незначительно перегретых над точкой кристаллизации расположены не беспорядочно, как в газах, а для них характерен «ближний» порядок расположения частиц (как в твердых телах). Ближний порядок - это геометрически правильное расположение атомов в определенных местах элементарных кристаллических решеток в определенной последовательности и на определенном расстоянии.
1.2 Кристаллизация стального слитка
Сталь в изложницах затвердевает в виде кристаллов древовидной формы - дендритов. Процесс затвердевания складывается из двух стадий: зарождение кристаллов и их последующий рост.
1.2.1 Механизм зарождения кристаллов
Различают два типа зарождения кристаллов: гомогенное и гетерогенное. Гомогенное зарождение кристаллов - это образование зародышей кристалла в объеме жидкой фазы. Гетерогенное зарождение кристаллов - это образование зародышей кристалла на уже имеющейся межфазной поверхности (неметаллические включения, стенки изложниц).
Механизм гомогенного зарождения кристаллов
В жидком металле вблизи точки кристаллизации непрерывно образуются группировки атомов с упорядоченной структурой - зародыши твердой фазы. Однако одновременно происходит разрушение большей части из них. Для того, чтобы зародыши стали термодинамически устойчивыми, то есть способными к дальнейшему росту, необходимы определенные условия.
Условия гомогенного зарождения кристаллов.
Переход жидкости в твердое состояние и наоборот возможен, если свободная энергия системы (энергия Гиббса) уменьшается. При температуре кристаллизации свободная энергия жидкой и твердой фаз равны и следовательно образование зародыша невозможно. Поэтому необходимо некоторое переохлаждение расплава. При конкретной величине переохлаждения способными к дальнейшему росту оказываются те зародыши, размер которых превысит критический.
Критический радиус зародыша определяется по формуле:
,(1)
где- межфазное натяжение на границе жидкой и твердой фаз;
- температура начала кристаллизации;
- скрытая теплота кристаллизации;
- величина переохлаждения.
То есть при увеличении степени переохлаждения () критический радиус зародыша уменьшается и возрастает интенсивность образования устойчивых зародышей.
Фактически для реализации механизма гомогенного зарождения кристаллов необходимая величина переохлаждения составляет 3000С. При гетерогенном зарождении кристаллов достаточно переохлаждения в несколько градусов.
1.2.2 Рост кристаллов
Зарождающийся кристалл имеет правильную форму, однако через некоторое время правильный рост возникшего кристалла прекращается и начинается преимущественный рост его вершин, то есть ветвей дендрита (рис. 1а). Объясняется это тем, что количество тепла, выделяющегося при кристаллизации, будет минимальным у вершин и максимальным у центра граней. Это препятствует кристаллизации у граней.
Механизм роста кристалла следующий (рис. 1а): от вершин кристалла вырастают оси первого порядка - стволы дендрита (оси А), на них вырастают
- 1
- 2
- 3
- 4
- . . .
- последняя »
Похожие работы
Тема: Разливка стали |
Предмет/Тип: Другое (Курсовая работа (т)) |
Тема: Инструментальные стали. Стали для измерительного инструмента. Штамповые стали. Твердые сплавы |
Предмет/Тип: Технология машиностроения (Контрольная работа) |
Тема: Непрерывная разливка металлов |
Предмет/Тип: Другое (Диплом) |
Тема: Использование стали в медицине. Свойства, характеристики, разновидности различных марок стали |
Предмет/Тип: Медицина, физкультура, здравоохранение (Реферат) |
Тема: Определение коэффициента трения стали по стали |
Предмет/Тип: Физика (Практическое задание) |
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы