ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Процесс кристаллизации и строение металлического слитка из "Основы металловедения и термической обработки " Металлы в твердом состоянии, как было отмечено, представляют собой тела кристаллические атомы их в пространстве располагаются закономерно, образуя пространственную атомную решетку. [c.27] Образование пространственной решетки происходит при переходе металла из жидкого состояния в твердое кристаллическое. [c.27] В жидком состоянии атомы находятся в непрерывном движении. По мере понижения температуры подвижность атомов уменьшается, и в жидком металле появляются атомные группы, являющиеся центрами кристаллизации (зародышами) из которых начинается рост кристаллов. [c.27] Кристаллы, имеюр1ие правильное расположение атомов внутри отдельно взятого кристалла (рис. 10), но имеющие неправильную внешнюю форму (рис. 11), определяемую условиями процесса кристаллизации, принято называть кристаллитами или зернами. [c.29] Правильная кристаллическая форма создается только в особо благоприятных условиях образования и роста кристаллов. [c.29] При образовании кристаллов в жидкости происходит выделение энергии в виде скрытой теплоты кристаллизации. [c.29] При достижении температуры Г (температуры переохлаждения) начинается процесс кристаллизации, и благодаря выделению скрытой теплоты температура повышается, приближаясь К равновесной температуре плавления Та (рис. 12, 2). [c.30] Разность температур Тз—Т =АТ называется степенью переохлаждения. [c.30] Условимся эту величину обозначать С. К- мм/сек. [c.30] Скорость роста (С. К-) и число центров кристаллизации (Ч. Ц.) зависят от степени переохлаждения (рис. 13). При температуре плавления (ЛГ = 0) Ч. Ц. и С. К-равны нулю, т. е. процесс кристаллизации не идет. [c.30] С увеличением степени переохлаждения (АГ), что равнозначно увеличению скорости охлаждения, Ч. Ц. и С. К- растут (рис. 13), достигают некоторого максимума, и, наконец, при высоких степенях переохлаждения быстро уменьшаются. [c.30] больших степенях переохлаждения процесс кристаллизации может прекратиться (Ч. Ц. =0 С. К-= 0), и вещество загустеет без образования кристаллической решетки (аморфное состояние). [c.30] Для металлов и металлических сплавов могут быть достиг-Егуты относительно малые степени переохлаждения, и кривые скорости зарождения и скорости роста не переходят через максимум. [c.31] Как показали многочисленные исследования, в процессе кристаллизации могут возникнуть зародыши самой различной величины. Однако не все центры кристаллизации способны расти. Каждой степени переохлаждения (температуре) соответствует совершенно определенный размер зародыша, устойчивого при данных условиях и способного к росту. [c.31] Зародыши, размеры которых меньше размера критического зародыша, растворяются более крупные — растут. Чем больше степень переохлаждения (ниже температура), тем меньше раз-.мер критического зародыша. [c.31] Этим объясняется значительное увеличение числа центров кристаллизации и скорости кристаллизации с увеличением степени переохлаждения (см. рис. 13). Однако при очень больших степенях переохлаждения, вследствие увеличения вязкости жидкости, затрудняются передвижение и отрыв атомов, необходимые для образования зародышей, и величины Ч. Ц. и С. К. начинают резко уменьшаться (рис. 13). [c.31] Процесс кристаллизации в большой степени зависит от наличия посторонних примесей или кристалликов, взвешенных в жидкости. Чем больше степень чистоты жидкости, тем менее жидкость склонгаа к кристаллизации, более устойчива. [c.31] Наличие посторонних примесей, взвешенных в жидкости, приводит к преимущественному зарожд ению кристалликов твердой фазы, на поверхности погруженных в жидкость твердых тел, стенках сосуда и т. д. [c.31] Основной причиной этого является уменьшение работы образования центров кристаллизации при наличии готовой поверхности. [c.31] Вернуться к основной статье