Разгледа структурата на лят метал
ИЗУЧАВАНЕ НА ПРОЦЕСА НА КРИСТАЛИЗАЦИЯ И СТРУКТУРАТА НА ЛЯТ МЕТАЛ
Мисия
1.1. За да проучите процеса на кристализация на солеви разтвори: опишете последователността на кристализацията, като използвате примера на втвърдяваща се капка солен разтвор.
1.2. Запознайте се със структурата на лятия метал и установете разликите в структурата му в зависимост от условията на кристализация.
Напредък
Изследвахме етапите на кристализация.
Кристализацията е процес на образуване на твърди кристали от течност или газ. Преходът на веществото от едно агрегатно състояние в друго е фазова трансформация.
Механизмът на кристализация се състои в образуването на кристализационни центрове и растежа на кристалите от образуваните центрове.
Първият етап е зараждането на центрове на кристализация, което се изразява в следното: при приближаване до равновесната температура в процеса на охлаждане в течността се образуват групи от атоми с подредена структура. Тези групи са нестабилни, разлагат се и се образуват отново в различни части на течната фаза. Когато течната фаза се охлади под температурата, само някои от най-големите от тях могат да станат стабилни. Те са спонтанно възникнали ядра или центрове на кристализация.
Вторият етап е растежът на кристалите, който се състои в едновременното прикрепване на определена група атоми към всяко лице.
Разгледахме факторите, влияещи върху процеса на кристализация
1) Съдържанието на примеси, най-малките частици от неразтворими фази, оксиди, което води до силно ускоряване на образуването на ядра и кристализацията като цяло;
2) Наличието на радиатор - допринася за увеличаване на степента на хипотермия.
3) Модификация - въвеждането на специални добавки в стопилката, които,чрез промяна на химичния състав те създават допълнителни центрове на кристализация, като по този начин допринасят за усъвършенстване на структурата.
4) Естеството на метала. Влияе върху величината на действително постигнатата степен на преохлаждане или прегряване.
5) Специално оборудване. с помощта на които е възможно да се постигнат много високи скорости на охлаждане (107-109 ° C / s), при които течният метал може да се преохлади до твърдо състояние с малка или никаква кристализация. В резултат на това металът или има нанокристална структура, или дори се появява в аморфно или стъкловидно състояние с изключителни механични и физични свойства.
Разглежда структурата на лят метал.
Металните слитъци, получени в промишлени условия, обикновено се състоят от три зони (Фигура 1). Във външния слой, когато течният метал контактува със стените на матрицата, възниква висока степен на преохлаждане, което води до образуването на голям брой кристализационни центрове, така че външният слой има финозърнеста структура. След образуването на външния слой, скоростта на охлаждане, съответно, и ΔT намаляват, броят на центровете и скоростта на растеж намаляват.
Фигура 1 - Структурата на метален слитък. 1 - зона на малки кристали, 2 - зона на колонни кристали, 3 - зона на равноосни кристали
Линейната скорост на растеж на кристалите обаче намалява в по-малка степен и при условия на насочено отвеждане на топлина се образува втора зона - колонни кристали с дендритна структура. В центъра на слитъка ΔT обикновено е малък, няма насочено отвеждане на топлината и се образува зона от големи равноосни зърна, които също имат дендритна структура.
Изход
В хода на тази работа проучихме процеса на кристализация, запознахме се със структурата на отлятия метал и идентифицирахме разликите в негоструктура в зависимост от условията на кристализация.
| следваща лекция ==> | |
| сив чугун и сферографитен чугун |