ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние модификаторов на деформацию и скорость кристаллизации корки слитка из "Модифицированный стальной слиток " Исследованием структуры цинковых полых слитков, полученных методом вакуум-кристаллизации, установлено, что неравномерность фронта кристаллизации обусловлена различной скоростью роста столбчатых кристаллов, зависящей от скорости теплоотвода. В связи с этим сделана попытка воздействовать на параметры кристаллизации путем модифицирования расплава малыми добавками. Обнаружено, что добавка 0,2% Mg предотвращает образование граней, и форма внутренней поверхности цинкового полого слитка приближается к цилиндрической (рис. 34). Добавки 0,1% d к РЬ, 0,05% Se к Sn и 0,05% Ti к А1 оказали такое же влияние. При меньших концентрациях выбранных модификаторов их действие сказывается таким же образом, однако форма внутренней поверхности полого слитка получается менее цилиндрической. Измерением диаметров показано, что полые слитки из модифицированных металлов имеют более правильную форму наружной поверхности. [c.149] При введении в расплав соответствующих модификаторов уменьшается работа образования зародышей, скорость зарождения центров кристаллизации в переохлажденном расплаве увеличивается, и происходит одновременный рост большого количества тонких столбчатых кристаллов, имеющих примерно одинаковую направленность. Вследствие этого фронт кристаллизации становится более равномерным, что способствует ослаблению возникающих напряжений в корке слитка, уменьшению ее деформации и образованию равномерного зазора. Толщина зазора к тому же становится меньше, так как модификаторы способствуют уменьшению усадки, что установлено измерением диаметров модифицированных и немодифицированных полых слитков. Кроме того, происходящая под влиянием модификаторов дегазация расплава устраняет выделение на фронте кристаллизации газовых пузырьков, тормозящих затвердевание слитка. [c.154] Рассмотренные выше теории (В. К. Семенченко, П. А. Ребиндера и В. И. Архарова) объясняют механизм модифицирования избирательной адсорбцией поверхностно активных добавок на гранях растущих кристаллов. В процессе разделительной диффузии вблизи фронта кристаллизации, а следовательно, и зародышеобразова-ния в переохлажденном расплаве большую роль должна играть взаимная растворимость компонентов сплава, которая определяется, в частности, размерным фактором. [c.154] Заслуживают большого внимания теории активации и дезактивации нерастворимых примесей (В. И. Данилова) и ориентационного соответствия нерастворимой примеси и кристаллизующегося вещества (П. Д. Данкова), так как в технических металлах и сплавах з. ц. к. происходит не спонтанно, а в основном на примесях. [c.154] Тщательно проанализировав предлагаемые на основании тех или иных теорий способы выбора модификаторов, можно утверждать, что ни один из рассматриваемых теоретических критериев нельзя признать универсальным. Выбор модификаторов по донорно-акцептор-ной теории, по Периодической системе элементов Менделеева, по обобщенному моменту можно осуществить лишь в отдельных случаях. Размерный фактор, факторы изоморфности и электроотрицательности, коэффициент распределения позволяют оценить растворимость модифицирующей добавки. Поскольку активность модификатора связана с его растворимостью, эти факторы, особенно размерный, могут быть использованы для прогнозирования выбора модификатора. Все теоретические предпосылки должны быть подтверждены надежными экспериментальными критериями, в качестве которых следует рекомендовать методы измерения поверхностного натяжения на границе жидкость — пар, величины переохлаждения, методику определения дезактивации нерастворимых примесей и метод вакуум-кристаллизации. По концентрационной зависимости а -п и переохлаждения можно установить оптимальную добавку модификатора. Критический отбор теоретических и экспериментальных критериев и их сопоставление позволят правильно подойти к вопросу выбора модификаторов. [c.155] Вернуться к основной статье