ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кристаллизация первичного цементита из "Строение чугуна " Кристаллы первичного цементита имеют форму пластин (рис. 32, а). Это связано с анизотропией его кристаллического строения и сил межатомной связи. Результаты выполненных в последние годы нейгронотрафических [53] и рентгенографических [54] исследований позволили уточнить представления о кристаллохнмической природе цементита. [c.68] Комплексный характер межатомной связи и слоистая структура цементита обусловливают анизотропию свойств. При деформации [55] кристаллы цементита расщепляются по плоскости (001). Вдоль этой плоскости прежде всего происходит переход цементита в аустенит прн обезуглероживании [56. Значения коэффициента термического расширения (а) це.ментита вдоль главных осей, подсчитываемые 1П0 относительному изменению периодов реаиет-ки [57], сильно разнятся а[001] на порядок выше а[100] и а [010]. Особенности роста и облик кристаллов первичного цементита также связаны с анизотропией межатомной связи. [c.69] Установлено, что пластина первичного цементита формируется путем послойного нарастания. Критические размеры зародыша на базисной грани цементита в отличие от графита, по-видимому, относительно невелики. Определенную роль в зарождении нового слоя играют винтовые дислокации. Они связаны с геликоидально закрученными слоями призм — в этом случае их образование не требует разрыва ковалентных связей. [c.70] Возникающие на дислокационных холмиках или двумерных зародышах элементарные слои роста при продвижении вдоль грани консолидируются в многоатомные. Это является результатом различия скорости тангенциального роста тонких и толстых слоев кристалла. При продвижении небольшой ступеньки выделяется меньше теплоты кристаллизации и меньше накапливается примесей, чем около крупных ступенек. Большая скорость роста тонкого слоя объясняется и тем, что для его перемещения нужно меньше атомов, адсорбированных на плато перед ступенькой и поступающих к ней путем поверхностной миграции. Все это приводит к тому, что мелкие ступеньки растут быстрее и, догоняя более крупные, группируются в уступы многоатомной толщины, легко выявляемые под микроскопом. На поверхности цементита, извлекаемого из раковин, виден ступенчатый рельеф, аналогичный наблюдаемому на поверхности декантированных монокристаллов. Это сходство объясняется ступенчатым понижением уровня жидкости в усадочной раковине, приводящим к естественному декантированию. [c.70] Особенности рельефа отражают анизотропное строение цементита. На рис. 33, а показан участок поверхности кристалла первичного цементита с зубчатой границей нарастающего слоя. С помощью лауэ-анализа подобных кристаллов установлено, что направление зубцов совпадает с [010], т. е. с направлением цепочек ковалентной связи в цементите. Рост слоя поэтому можно представить как последовательное формирование элементов субструктуры —ориентированных вдоль направления [010] цемен-титных блоков. Их выступающие концы создают пилообразную окантовку слоя. [c.70] Рост первичио1 о цементита в виде плоских дендритов отмечен в работах [58, 59]. Механизм этого. процесса можно представить следующим образом (рнс. 34). Появление выступов на кромке слоя является началом расчленения его на ветви (рис. 34, а, б). В качестве примеси , вызывающей концентрационное переохлаждение, в первую очередь следует отметить железо, а также кремний, марганец, серу и другие элементы. Каналы, образующиеся между ветвями, служат резервуарами для размещения жидкости, обогащенной железом и примесями. [c.72] Из-за отмеченных особенностей слоистого роста плоские дендриты первичного цементита могут формироваться без главного ствола или иметь ложный ствол, когда каждая предыдущая ветвь дает начало последующей. Нередко наблюдается одностороннее разветвление, при котором в роли ствола выступает начальная часть пластины, выросшая в относительно чистой жидкости. [c.73] Вернуться к основной статье