A gócképződés központok jelenlétében oldott elemek - az összes kohászat

A gócképződés központok hiányában a második szakasz

Amikor ömlött a folyékony fém a szerszámban, mielőtt gabona nukleációs felülete között folyadék és szilárd fázis csak akkor lehetséges, ha elérte a kritikus értéket a hőmérséklet-gradiens, amely függ a koncentrációja az oldott anyag. Ezért várható, hogy része a rúd lesz egy finomszemcsés és egyenlő tengelyű szerkezetet, és a másik része - bár (7. ábra). aránya közöttük függ a hőmérsékleti körülmények kristályosodás ötvözet és koncentráció.

Komplett elmélet kialakulását globulitos szemek természetes gócképződés nem fejlődött, és eddig, bár néhány elméleti fogalmak és felvázolt hipotézis és azonosítani. Részleges vagy teljes szétválasztására dendritek koncentráció túlhűtés és heterogén nukleáció központok, a nukleációs központok a falakon a tégely nagy mértékben függ a termikus tulajdonságok és jellegét az ötvözet. Korai kutatási eredmények jeleztek, egyszerű közötti kapcsolatok koncentrációját, a hőmérsékleti viszonyok a kristályosítás és a szerkezet a rúd. Azonban az újabb vizsgálatok megerősítik ezeket az eredményeket Northcott, ami azt mutatja, hogy a nagysága a zóna globulitos szemek egy öntecs [% (térf.)] Egy nagyon összetett függvénye ötvözet összetételétől és a hőmérséklet-gradiens. Ábra. 8. ábra Northcott működését jellegű ez a függőség.

Ez azt jelzi, hogy az összefonódás fogalmát túlhűtés nem lehet közvetlenül használjuk, hogy megjósoljuk a természet a szerkezet a bugák bármely ötvözetrendszerre. Magyarázat Northcott eredményezi, hogy a reakció koncentrációja és a hőmérséklet területeken kísérő szokásos kollektív dendrites növekedés bizonyos arányok összetétel, hőmérséklet gradiens és a növekedési ütem megváltoztatja jellegét úgy, hogy elválasztás történik a térfogata a kristályosodó fém hőmérsékleti körülmények befolyásolja annak makrostruktúra.
Amikor öntés sok ötvözetből fontos paraméter a mértéke a túlhevítés a folyékony fém: szemcseméret általában párhuzamosan csökken a mértéke a túlhevítés. Egy példa a kapcsolat a mértéke a túlhevítés öntés közben és a szemcseméret az ötvözet Al + 2% Cu (ábra. 9). Az arány nem egészen egyszerű: mint látható, ez függ a méret a rúd.

Egy fontos szerepet kialakulását az öntecs szerkezetű játszik felső felülete az olvadt fém. Amikor a szabad felületének hősugárzás növelhető, hogy növelje a hőmérséklet-különbség, ami konvekciós áramok képesek különálló kisebb dendritek felszínén szilárd és folyékony fázist, ami viszont az újabb szemek; is lehetséges, kristálynövekedés lefelé nyitott felületén a fém, az ebből eredő veszteséget dendritek vagy fragmentumok az olvadékba és nukleációs új szemek. Ábra. A 10. ábra mutatja a különbség a két tuskó szerkezetek: egyikük kristályosítjuk jelenlétében hálózati válaszfalak (Koloshnikov) visszatartott alá a olvad a dendritek a második - anélkül, hogy az ilyen Koloshnikov.
Ha mielőtt öntés történik izotermikusan kiválasztási olvad egy részét a primer, a fázisok könnyen finomszemcsés öntvényből. Amikor öntés a szuszpenziót egy öntőformában megszilárdulás lezajlik nagyon gyorsan, ami a finomszemcsés ötvözet szerkezetét.

A gócképződés központok jelenlétében egy második fázis

A legtöbb technikailag érdekes ötvözet eutektikus előfordulhat, monotektikus vagy peritectic átalakulás általában segít nucleation. Amikor elér egy bizonyos oldott anyag koncentrációja a interdendritic térben, vagy a szemcsehatárokon előfordulnak itt részecskéit a második fázisban; annak ötvözetei nagyon gócképződés történik egy dúsított oldott szénatomot rétegek határfelületén a folyékony és szilárd fázis.

A folyamat a gócképződés a második fázis részecskéket az első fázis nem teljesen ismert, bár a Mondolfo Sundqvist és tanulmányozták részletesen az eutektikus ötvözetek. Azt találtuk, hogy a szilárd fázis részecskéket a komplex kristályrács legyen jó fázisú sejtmagok egy egyszerű rács; rendre részecskék egy egyszerű rács - rossz embrió bonyolultabb fázisok egy kristályrácsban. Például egy Pb-Sn rendszerben ólom részecskék alig okoz gócképződés a kristályok ón és ón részecskék hatékony, mint magok ólomkristály. Ez egyetért azzal a ténnyel, hogy a térfogathányada globulitos szemek (és értékük) esetén jelenlétében az olvadékban a primer kristályok ólom eltér a hatálya a zóna globulitos szemek az ötvözet jelenlétében olvadékot ón primer kristályok.
Hatékonyság nukleációs katalizátorok függ számos tényezőtől; fontos lehet az ilyen jellemzők ilyen formációk, mint megsértését a helyességét a rácsszerkezet, a különbség a mennyiség, elektronikus tulajdonságok és felületi energia.
A peritectic reakciót olyan részecskéket képezhet új szilárd fázist a folyékony kristály létezik, és az elsődleges diffúziós gát; így a reakció amplifikálására eredetű, látszólag, különösen hatékony: gabonafélék, eredményeként jött létre az ilyen átalakulás, általában továbbra is nagyon kicsi. Felmerülő szilárd részecskék körül folyékony fázisában változó összetételű, jár, mint heterogén „csírák”, amelyben a kellően kis értékei a hőmérséklet-gradiens felmerül primer fázis. Egy fontos jellemzője a nukleációs folyamat által peritectic reakció, hogy a gabona mag képződött az olvadt fémben, közvetlenül, mielőtt a nettó részben felület, amelyen származik mátrix fázis - ami a rúd kialakított terület, egyforma nagyságú szemcséből.
Sok ötvözetek vannak technikai izolálás és a külföldi fázisok, mint például oxidok, karbidok vagy nemfémes zárványok szolgáló gócképződési központok katalizátorok kristályosodási folyamat. Tipikusan, a részecskék felületén nem tökéletes, repedéseket tartalmaznak és üregeket ismeretlen formában, és ha ezekben az üregekben vannak részecskéi a szilárd fázis, a nukleációs folytatódhat előnyösen ezeken a helyeken. Ebben az üzemmódban hatását mutatja termikus kristályosodás mennyiségét a gabona termelt: elegendő mértékű túlhevítés különböző szilárd embriók kell tűnnie preferenciális nukleációs és helyek eltűnnek.
Az a képesség, nem fémes zárványok okoznak nukleációs központok határoztuk nedvesíthetőség zárványok mátrix fázis (folyékony vagy szilárd); Egyre inkább nyilvánvalóvá, hogy ehhez különleges kémiai kölcsönhatást a két fázis között. A részecskék felszabadult az olvadékból spontán ezután jár, mint magok, mivel a leválasztott részecskék rendelkeznek korlátozott oldhatósága a folyékony fázisban.