ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вторичная кристаллизация металлов. Аллотропия из "Технология металлов " Ликвацией называется неравномерное распределение составляющих сплава в отливке, получающееся во время перехода его из жидкого состояния в твердое. В результате в различных местах отливки или слитка сплав имеет неодинаковый химический состав. Ликвация поиижает прочность и надежность службы готового изделия. [c.133] При медленном охлаждении кристаллы фазы, выделяющейся первой, постепенно увеличиваясь в размерах, оттесняют маточный раствор в те части слитка (или отливки), где температура оказывается наиболее высокой и которые затвердевают в последнюю очередь. Так как выделивщиеся в первый момент затвердевания кристаллы и последние порции жидкого металла различаются по составу, различным оказывается и состав в разных частях слитка. [c.134] Ликвация проявляется слабее в мелких отливках и при отливке в металлические формы, так как в этих случаях деталь застывает быстрее. Однако при быстром охлаждении необходимо следить за равномерным понижением температуры во всех частях отливки, чтобы избежать образования опасных внутренних напряжений. [c.134] Если составные части сплава сильно различаются по удельному весу, то ликвация может проявляться уже в начале затвердевания сплава. Например, избыточная сурьма, выделяющаяся из свинцовых сплавов, будет всплывать, а избыточный свинец— тонуть в маточной жидкости. Свинцовая бронза с содержанием св1И Нца до 60% (остальное медь) также расслаивается с избытком свинца в нижней части отливки. Получение неодинакового химического состава в отдельных частях слитка называется зо-нальнойликвацией. [c.134] Хотя обычно ликвация нежелательна, но иногда ею пользуются для специальных целей, например для отделения свинца от серебра. Чистый свинец из сплава с серебром по мере кристаллизации осаждается на дно плавильного котла, а эвтектика, обогащаясь серебром, всплывает наверх и отделяется от твердого свинца. [c.134] Разница в составе между внутренними и наружными участками одного зерна, получающаяся в процессе затвердевания, называется внутрикристаллической ликвацией. [c.134] И конца затвердевания. Чем меньше это расстояние, тем меньше ликвация. [c.135] В стали сложного состава дендритная ликвация усиливается, так как, кроме углерода и обычных загрязнений, ликвируют и легирующие элементы. [c.135] Химическая неоднородность, вызванная дендритной или вну-трикристаллической ликвацией, ослабляется в результате горячей обработки и отжига. При отжиге для выравнивания состава твердого раствора используется процесс диффузии в твердом растворе (гомогенизации или диффузионный отжиг). [c.135] При диффузионном отжиге легированной стали т емпература нагрева должна быть возможно выше, а выдержка больше, так как скорость диффузии большинства легирующих элементов в твердом состоянии весьма мала. [c.135] Особенно вредна ликвация баббитов (свинцовых сплавов с оловом), из которых делают вкладыши подшипников для машин. [c.135] Некоторые металлы (Ре, Со, 5п, Мп, и др.) способны существовать не в одной, а в нескольких различных кристаллических формах. [c.136] При охлаждении после затвердевания некоторые металлы, достигая определенной температуры, изменяют форму своей кристаллической решетки. Такое изменение обычно сопровождается резким изменением ряда других свойств. Железо при охлаждении ниже 768° становится магнитным. из]1 еняя параметры решетки. [c.136] Кобальт, затвердевая при 1490°, образует кристаллы, имеющие кубическую решетку. При дальнейшем охлаждении при температуре 470° происходит перегруппировка атомов, кубическая решетка переходит в гексагональную, и образуются новые зерна. [c.136] Такое явление называется аллотропией. Оно повторяется каждый раз при медленном нагреве и охлаждении металла при определенной температуре, называемой критической точкой. [c.136] Процесс превращения кристаллов одной формы в кристаллы другой формы, происходящий при аллотропическом превращении в твердом состоянии, называется вторичной кристаллизацией в отличие от первичной кристаллизации, происходящей при затвердевании жидкости. [c.136] Для изучения аллотропических превращений металлов являются особенно ценными исследования А. А Байкова. Травлением полированной поверхности железа в струе хлористого водорода при высоких температурах А. А. Байкову удалось впервые выявить, что чистое железо при температуре выше 906° имеет иную микроструктуру, чем при низкой температуре. [c.136] Кристаллические решетки аллотропических форм чистого железа при различных температурах изображены на рис. 62. [c.137] Рисунок дает наглядное представление о том, как одна кристаллическая структура железа переходит в другую во время охлаждения и нагревания при переходе через критические точки. Эти критические точки и соответствующие температуры превращений отмечены на рисунке буквами Лг4 (1401°) Аг (898°) при охлаждении и буквами Асз (910°) и Ас (1401°) при нагревании. Температура плавления железа отмечена площадкой при 1530°. [c.137] Вернуться к основной статье