ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кристаллизация из "Металловедение " Строение жидкого металла при температурах, близких к температуре плавления, напоминает строение твердого. [c.19] В кристаллах твердого металла ионы располагаются правильными рядами, проходящ,ими через весь кристалл. Правильные ряды ионов простираются на десятки и сотни тысяч параметров решетки, в зависимости от размеров кристаллов. При повышении температу ры колебательные отклонения от положения равновесия возрастают. [c.19] При переходе через темлературу плавления отклонения становятся настолько большими, что нарушается правильность рядов ионов. В жидком металле правильное расположение сохраняется только у ближайших соседей на протяжении нескольких параметров решетки. Одновременно резко увеличивается число вакансий и смещений. Расстояния между ионами остаются почти такими же, как в твердом металле. Прямым доказательством такого строения жидкого металла В близн температуры плавления служат его рентгенограммы. [c.19] Кристаллизация сопровождается выделением тепла. Для исследования процесса кристаллизации пользуются кривыми охлаждения. Металл помещают в тигель из огнеупорного материала, нагревают до перехода в жидкое состояние и слегка перегревают. Потом выключают печь и следят за изменением температуры в процессе охлаждения. [c.19] Кривые охлаждения часто автоматически записываются на бумажной ленте регистрирующего пирометра. В качестве датчика температуры используют термопары. [c.19] На рис. 11 показаны кривые охлаждения металлов. Сначала происходит охлаждение жидкого металла—участок аб (рис. 11, а). Затем в точке б температура снижается настолько, что в жидком металле появляются первые кристаллы. После этого на некоторое время снижение температуры приостанавливает ся. Тигель продолжает терять тепло в окружающую среду, но это те1ПЛо компеншруется скрытой теплотой кристаллизации. Когда кристаллизация заканчивается (точка в), температура опять плавно снижается, твердый металл остывает. [c.19] НОЙ степени переохла-ждения. Чем больше степень переохлаждения, тем меньше критический размер. [c.21] Центр кристаллизации, обрастая новыми слоями атомов, становится все больше. Кристаллы свободно растут до тех пор, пока их окружает со всех сторон жидкий металл. Когда кристаллов становится много, они начинают взаимно мешать свободному росту. В местах со(прикосно вения кристаллов рост приостанавливается. Кристаллы могут далее расти только по граням, омываемым жидким металлом. Поэтому кристаллы в металле имеют неправильную форму. [c.21] Используя представление о лостоянной скорости зарождения кристаллов и лостоянной скорости их роста, можно схематически рассмотреть процесс кристаллизации. На рис. 12 на площади квадрата в первую секунду возникли пять зародышей. К концу второй секунды эти пять зародышей выросли, и появились еш,е пять новых зародышей. К концу четвертой секунды кристаллы начинают мешать взаимному росту. На седьмой секунде лроцесс кристаллизации в рассматриваемом случае заканчивается. Поли-кристалическое строение реального металла показаио на рис. 13. Сравните его со схемой на рис. 1,2. [c.21] Еще более эффективно можно влиять на размер зерна металла, получаемого при охлаждении из жидкого состояния, вводя искусственные центры кристаллизации или искусственно замедляя рост кристаллов. Вещества, которые вводятся в жидкий металл для влияния на процесс кристаллизации, называются модификаторами. [c.22] Вернуться к основной статье