Зоны кристаллитов в слитке

Зоны кристаллитов в слитке 487 [c.1193]

За зоной I в глубь слитка расположена зона 2 удлиненных дендритных кристаллитов (зона транскристаллизации). [c.39]

СЛИТКИ высоколегированных сталей и сплавов — малые столбчатые кристаллиты в них занимают все поперечное сечение, а в осевой зоне имеют место пористость и дефекты усадки [c.152]

При ковке слитков и заготовок па схеме квадрат—квадрат или квадрат—прямоугольник—квадрат в зонах наиболее интенсивной деформации возможно образование внутренних трещин вследствие повышенного деформационного разогрева (теплового эффекта) и перегрева металла от превышения предельно допустимых величин и скоростей обжима, проявляющихся в первую очередь на сталях и сплавах с высоким сопротивлением деформации. Этому способствует ослабление границ кристаллитов металла слитка благодаря наличию различных видов включений и рыхлостей. [c.511]

Следовательно, зерна металла представляют собой дендритные кристаллы, выросшие из одного зародыша и имеющие одинаковую ориентировку кристаллической решетки. В зависимости от скорости охлаждения жидкого металла зерна могут иметь равновесную (глобулярную) и столбчатую (вытянутую) форму. Чаще в слитке металла можно разметить три зоны с различной структурой (рис. 24). Кристаллизация жидкого металла начинается у поверхности более холодной формы и происходит вначале преимущественно в примыкающем к поверхности тонком слое сильно переохлажденной жидкости. Вследствие большой скорости охлаждения это приводит к образованию на поверхности слитка очень узкой зоны I сравнительно мелких равноосных кристаллитов. [c.38]

Одновременно кристаллиты растут и в боковых направлениях, причем рост их продолжается до момента столкновения с соседними кристаллитами. Далее продвижение возможно лишь вглубь жидкости, что и приводит к образованию зоны столбчатых (ориентированных) кристаллитов. В случае сильного перегрева металла и быстрого охлаждения зона столбчатых кристаллитов может полностью заполнить весь объем слитка (рис. 17). [c.33]

По мере затвердевания сварочной ванны растущие от края ванны кристаллиты сталкиваются и вступают во взаимодействие. Более благоприятно ориентированные кристаллиты, у которых направления преимущественного роста близки или совпадают с направлением теплового потока, разрастаются за счет соседних. Это разрастание происходит путем отклонения границ между кристаллитами в сторону неблагоприятно ориентированных кристаллитов. В результате часть кристаллитов исчезает, а поперечное сечение оставшихся кристаллитов становится больше. Поскольку новые кристаллиты уже не образуются, ничто не препятствует дальнейшему росту кристаллитов в глубь сварочной ванны. В сварном шве возникает зона с кристаллитами, вытянутыми в направлении теплового потока подобно столбчатым кристаллитам слитков. [c.53]

Слиток кипящей стали имеет следующее строение (рис. 2.9, б, d)i плотную наружную корку А без пузырей, из мелких кристаллитов, зону сотовых пузырей П, вытянутых к оси слитка и располагающихся между кристаллитами Б, зону В неориентированных кристаллов, промежуточную плотную зону С, зону вторичных круглых пузырей К и среднюю зону Д с отдельными пузырями, которых больше в верхней части слитка. [c.45]

При затвердевании слитка кристаллизация начинается у поверхности более холодной формы и происходит вначале преимущественно в примыкающем к поверхности тонком слое сильно переохлажденной жидкости. Вследствие большой скорости охлаждения это приводит к образованию на поверхности слитка очень узкой зоны I сравнительно мелких равноосных кристаллитов (рис. 27). [c.33]

За зоной / в глубь слитка расположена зона II удлиненных дендритных кристаллитов (зона транскристаллизации). Рост этих [c.33]

Слиток кипящей стали имеет следующее строение (рис. 2.11, б, (3) плотную наружную корку А без пузырей зону мелких кристаллитов зону сотовых пузырей Я, вытянутых к оси слитка и располагающихся между кристаллитами 5 зону В неориентированных кристаллитов про- [c.49]

Строение слитков кипящей стали отличается от слитков спокойной стали только тем, что за зоной мелкозернистых кристаллитов твердой корочки 4 (рис. П-11) располагаются пузырьки газов, легко сваривающиеся в прокатке. [c.50]

Вследствие этого сталь долгое время остается в жидком состоянии и питает усадку слитка, а усадочная раковина образуется в его прибыльной части. Структура слитка спокойной стали, выявленная травлением его продольного осевого разреза (рис. II. 13, а), имеет следующее строение тонкую наружную корку А из мелких равноосных кристаллов зону Б крупных столбчатых кристаллов (дендритов) зону В крупных неориентированных кристаллитов конус осаждения Г — мелкокристаллическую зону у донной части слитка. Стальные слитки неоднородны и по химическому составу. Химическая неоднородность, или ликвация, возникает при затвердевании слитка вследствие уменьшения растворимости примесей железа при его переходе из жидкого состояния в твердое. Ликвация бывает двух видов — дендритная и зональная. [c.61]

Исследования сварного шва хромоникелевой стали типа 18/8 показали [4], что столбчатый кристаллит имеет ячеистую структуру, причем пограничные зоны отдельных ячеек обогащены серой и другими примесями. Ширина этих зон достигает 3— 10 мк, что соответствует примерно 30% площади каждого кристаллита. Никель несколько повышает относительную ликвацию серы, что ведет к увеличению внутрикристаллитной неоднородности. Так же, как и у низколегированных сталей, микроскопическая химическая неоднородность сварных швов у хромоникелевых однофазных сталей и сплавов значительно меньше, чем в медленно охлаждаемых слитках. [c.537]

Зональная ликвация — неоднородность в распределении элементов по зонам слитка, поковки нли прутка. Дендритная ликвация — неоднородность в пределах отдельных кристаллитов и между ними. Примеры приведены на рис. 3. Неоднородность содержания в стал и данного элемента тем больше, чем больше разница в растворимости элемента в жидкой и твердой фазах, т.е. чем меньше коэффициент ликвации. [c.349]

Такое сложное влияние скорости охлаждения на внутрикри-сталлическую ликвацию проявляется при кристаллизации как слитков и отливок, так и сварных швов. В слитках и отливках в зоне столбчатых кристаллов, остывающей наиболее быстро, внутрикристаллическая ликвация проявляется значительно слабее, чем в зоне равноосных кристаллов, которая охлаждается более медленно. Скорость диффузионного роста кристаллов ориентировочно составляет 10 см мин. Поскольку при образовании столбчатых кристаллов скорость роста колеблется от 10 до 10 см мин, в этом случае действует преимущественно механизм бездиффузионной кристаллизации, приводящий к снижению степени внутрикристаллической ликвации по мере увеличения скорости охлаждения. Поэтому при сварке вследствие более интенсивного охлаждения внутрикристаллическая ликвация в подавляющем большинстве случаев развита меньше, чем при кристаллизации слитков и отливок (даже в металлической изложнице). Исследования с применением радиоактивных изотопов прямым образом подтверждают это положение на примере внутрикристаллической ликвации таких ограниченно растворимых примесей, как сера и фосфор [5]. Следует также отметить, что распределение сегрегаций этих примесей происходит не только по границам кристаллитов, но преимущественно в их внутренних зонах — в междуосных пространствах дендритов. Участки сегрегаций имеют ширину 3—15 мкм и занимают 20—30% площади каждого столбчатого кристалла. [c.16]

СТРУКТУРА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СЛИТКА — размер и форма кристаллитов в различных частях объема. 1нтого металла. Как правило, С. м. с. характеризуется наличием трех зон. Первая образована конгломератом мелких, тесно спаянпых друг с другом [c.95]

Однако между зонами столбчатых кристаллитов слитков и сварных швов имеются различия. В слитках оси роста кристаллов, совпадающие с направлением отвода теплоты, на стадии столбчатой кристаллизации остаются почти прямолинейными, так как слиток кристаллизуется чаще всего в геометрически правильной форме (например, радиальный теплоотвод в цилиндрической изложнице, осевой теплоотвод в водоохлаждаемом кристаллизаторе). В сварных швах оси роста столбчатых кристаллитов в общем случае представляют собой пространственные кривые, что обусловлено сложной формой сварочной ванны и перемещением теплового поля в направлении сварки (рис. 3.12, а). При сварке тонких листов встык пространственная схема кристаллизации сменяется плоской, т.е. криволинейные оси роста кристаллитов рас-положенны в плоскости пластины (рис. 3.12, б). Структуры с прямолинейными осями роста в столбчатой зоне формируются в случае сварки тонколистового металла на больших скоростях, когда сварочная ванна имеет вытянутую форму и тепловой поток направлен под постоянным углом (близким к 90°) к оси шва. [c.53]

Таким образом, при соприкосновении расплавленного металла со стенками п зложнпцы в первоначальный момент образуются мелкие разноориентированные зерна I (рнс. 12). Так как скорость затвердевания слитка уменьшается, то кристаллиты растут, ориентируясь по направлению отвода теплоты, в результате чего образуется зона 2 слитка, представляющая ориентированные столбчатые или древовидные кристаллиты. Внутреннюю ч 1сть слитка 3 составляют неориентированные, крупные равновесные кристаллиты. В результате кристаллизации полученный слиток имеет в верхней части усадочную раковину 5, вблизи которой располагаются мелкие газовые раковины 4. Такой слиток из-за указанных дефектов применять для получения изделий нельзя, поэтому верхнюю и нижнюю часть его (20 —25% металла по массе) отрезают и направляют на переплав. [c.12]

В случае сильного перегрева металла, быстрого охлаждения, высокой температуры литья и спокойного заполнения формы зона удлпненпы Х дендритны - кристаллов. может полностью заполнить весь объем слитка (см. рнс, 1,6). При низкой температуре литья, медленном охлаждении, например, крупных отливок создаются условия для возникновения зародышей кристаллов в средней части слитка. Эго приводит к образованию во внутренней части отливки структурной зоны ///, состоящей из равноосных различно ориентированных дендритных кристаллитов (см. рис. 27). Тугоплавкие частицы, находящиеся в жидком металле, способствуют развитию зоны мелких равноосных кристаллитов. [c.34]

Точечная (точечно-пятнистая) неоднородность. Дефект в виде локальных участков слитка, обогащенных ликвирующими примесями (С, S, N, О, Р и др.) Точечная неоднородность располагается в средней части сечения заготовок, преимущественно в конце зоны столбчатых кристаллитов и в начале зоны равноосных кристаллов. В продольных разрезах слитков точечная неоднородность имеет вид ликвационных полосок, называе-мых внеосевой неоднородностью [c.93]

Межкристаллитные трещины и прослойки. Располагаются обычно в центральной зоне слитков. В изломе литых дисков (рис. 18.22, а) трещины проходят по границам кристаллитов (блестящие). На макрошлифах деформированного металла выглядят как паучок , в изломах— сколы (рис. 18.22,6). Дефект встречается в низко- и среднеуглеродистых легированных сталях (I8X2H4BA, 12Х2Н4А и др.). [c.328]

Если при кристаллизации из жидкой фазы (раснлава или раствора) росту кристалла ничто не препятствует, то получается тело, имеющее правильную огранку. Так, если ввести зародыш кристалла соли в слабопересыщенный раствор, что обеспечивает медленную кристаллизацию, можно получить хорошо образованный монокристалл. Чтобы вырастить металлический кристалл с естественной огранкой, нужно создать условия, в которых зародыш мог бы расти сравнительно медленно, не встречая препятствий. Этого можно достичь, используя подробно разработанную технику выращивания монокристаллов [1 ]. В производственных условиях благоприятная обстановка создается иногда в зоне усадочной раковины медленно затвердевающего слитка. Примером может служить знаменитый кристалл Чернова , описанный многократно в курсах металловедения. Обычно же кристаллизация приводит к образованию конгломерата беспорядочно ориентированных друг относительно друга кристаллитов, огранка которых не связана с определенными кристаллографическими плоскостями. [c.19]

За зоной / в глубь слитка расположена зона // удлиненных дендритных кристаллитов (зона транскристаллизации). Рост этих кристаллитов происходит в направлении отвода тепла, т.е. нормально к стенкам изложницы. Последовательный рост дендрнтов от стенки изложницы происходит в результате продвижения в глубь расплава ветвей первого порядка и их разветвления аналогично тому, как это было описано выше. [c.45]

Зона столбчатых кристаллов обладает высокой плотностью, так как она имеет мало га.зовых пузырей, раковин. Однако 8 участках стыка столбчатых кристаллитов, особенно растущих от разных поверхностей, металл имеет пониженную прочность, и при последующей обработке давлением (ковке, прокатке и т. д.) в этих участках могут возникнуть трещины. Поэтому для малопластичных металлов, в том числе и для стали, развитие столбчатых кристаллитов нежелательно. Наоборот, для получения более плотного слитка у пластичных металлов (например, меди и ее сплавов) желательно распространение зоны столбчатых кристаллитов по всему объему слитка вследствие высокой пластичности таких сплавов иоклкучается разрушение [c.46]

При замедленном охлаждении и отсутствии перегрева металла создаются условия для возникновения центров кристаллизации в средней части слитка. Это приводит к образованию третьей структурной зоны, состоящей из равноосных, беспорядочно ориентированных кристаллитов (рис. 15, 16), размер которых зависит от степени нагрева металла, скорости охлаледе-ния, наличия посторонних примесей и т. д. [c.33]

Вторая кристаллизационная зона отличается той особенностью, что в ней рост кристаллов приобретает направленный характер, ориентируясь к внешнему отводу тепла. В результате образуется слой крупных кристаллов удлиненной формы, называемых столбчатыми или шестоватыми, так как они напоминают как бы столбы или шесты, упирающиеся в стенки корки перпендикулярно к ее наружной поверхности. Образующиеся здесь кристаллиты растут преимущественно в направлении отвода тепла, отчасти разрастаясь и вширь до взаимного соприкосновения и образования сплошной зоны столбчатых кристаллов. Это явление как бы прорастания длинными кристаллами толщи слитка носит название транскристаллизации, и поэтому вторая зона называется транскристаллизационной. Образующаяся зона транскристаллизации все более замедляет отдачу теплоты наружу, изолируя собою от внешнего охлаждения внутреннюю область жидкого металла, пока скорость охлаждения последнего не станет ничтожной. [c.33]

Согласно закону избирательной кристаллизации в начале кристаллизуются наиболее чистые объемы маточного раствора, а затем расплав, обогащенный примесями, так как первые имеют более высокую температуру плавления. Как микрохимическая неоднородность отдельных дендритов и кристаллитов, так и макрохимическая неоднородность макрообъемов и зон слитка решающим образом влияют на пластичность литого металла и структуру деформиро- [c.9]

Межкристаллитные трепщвы представляют собой тонкие нарушения сплошности, образующиеся по границам кристаллитов при низкой прочности этих границ. Пониженная прочность 1раниц часто связана с присутствием на них прослоек неметаллической фазы и ликватов. Располагаются межкристаллитные трещины и прослойки преимущественно в осевой зоне слитков а инохда и по всему сечению слитков. В результате деформации с большой степенью обжатия межкристаллитные [c.259]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...