Равноосные кристаллы

Относительное распределение в объеме слитка зоны столбчатых и равноосных кристаллов имеет большое значение. [c.53]

Для устранения усадочных дефектов слитки спокойной стали отливают с прибылью, которая образуется надставкой. S (см. рис, 2 7, б) со стенками, футерованными огнеупорной массой 9 малой теплопроводности. Поэтому сталь в прибыли долгое время остается жидкой и питает слиток, а усадочная раковина располагается в прибыли. Слиток спокойной стали (рис. 2.9, а) имеет следующее строение тонкую наружную корку А из мелких равноосных кристаллов зону Б крупных столбчатых кристаллов (дендритов) зону В крупных неориентированных кристаллов конус осажде- [c.43]

В центральной части слитка (зона III) отсутствует определенная направленность теплоотдачи. В результате образуются равноосные кристаллы. Обычно различные мельчайшие дополнительные частицы (включения) в жидкой стали становятся центрами кристаллизации. [c.28]

Подавление столбчатой структуры с целью получения равноосных кристаллов в швах осуществляется [c.455]

Третья зона слитка - зона крупных равноосных кристаллов (3). В центре слитка уже нет определенной направленности отвода тепла. В результате образуется крупная равноосная структура. [c.19]

Видно, что слиток имеет три структурные зоны наружную зону мелких равноосных кристаллов, зону столбчатых кристаллов и центральную зону равноосных кристаллов, размеры которой не одинаковы как в поперечном, так и в продольном направлениях. Подобные зоны наблюдаются в слитках различного диаметра (от 30 до 80 мм) при указанных выше режимах заливки и прессования. [c.108]

Вытесненные обломки кристаллов могут иметь различные размеры, поэтому некоторые из них могут снова расплавиться, если расплав залит с высоким перегревом, а некоторые могут стать дополнительными центрами кристаллизации, способствуя измельчению зерен в центральных зонах. Часть кристаллов может опуститься вниз под действием силы тяжести, образуя при этом зону мелких равноосных кристаллов у дна в виде конуса осаждения. [c.112]

Применение вибрации с момента заливки до подачи давления приводит к заметному измельчению зерна в отливках (Р=30- 100 МН/м ). При кристаллизации без вибрации в структуре отливок, как правило, наблюдалось три зоны наружный слой мелких кристаллов, зона столбчатых кристаллов и внутренняя зона равноосных кристаллов. В структуре отливок, полученных под действием вибрации и давления, четкого разграничения на три зоны не наблюдается. Все отливки состоят из мелких равноосных зерен. [c.140]

Для устранения усадочных дефектов слитки спокойной стали отливают с прибылью, которая образуется надставкой (см. рис. 2.9, б) со стенками, футерованными огнеупорной массой малой теплопроводности. Поэтому сталь в прибыли долгое время остается жидкой и питает слиток, а усадочная раковина располагается в прибыли. Слиток спокойной стали (рис. 2.11, а) имеет следующее строение тонкую наружную корку А из мелких равноосных кристаллов зону 5 крупных столбчатых кристаллов (дендритов) зону В крупных неориентированных кристаллов конус осаждения Г, мелкокристаллическую зону у донной части слитка. Стальные слитки неоднородны по химическому составу. Химическая неоднородность, или ликвация, возникает вследствие уменьшения растворимости примесей в железе при его переходе из жидкого состояния в твердое. Ликвация бывает двух видов - дендритная и зональная. [c.48]

Типичная структура слитка (рис. 11.5, б) состоит из трех основных зон 1) зоны мелких равноосных кристаллов, образующихся при быстром переохлаждении металла, соприкасающегося со стенкой формы 2) зоны столбчатых кристаллов, ориентированных вдоль [c.307]

При увеличении скорости охлаждения уменьшается разветвленность дендритов (кристаллов древовидной формы) появляются столбчатые и равноосные кристаллы. [c.308]

Структура металла швов при электрошлаковой сварке может характеризоваться наличием трех зон (рис. 6.3, а) зоны I крупных столбчатых кристаллов, которые растут в направлении, обратном отводу теплоты зоны 2 тонких столбчатых кристаллов с меньшей величиной зерна и несколько большим их отклонением в сторону теплового центра зоны 3 равноосных кристаллов, располагающейся посередине шва. В зависимости от способа электрошлаковой сварки, химического состава металла шва и режима сварки может быть получено различное строение швов. Повышение содержания в шве углерода и марганца увеличивает, а уменьшение интенсивности теплоотвода уменьшает ширину зоны 1. [c.261]

Рассмотрим строение слитка кипящей стали (рис. 17). Наружные слои слитка, прилегающие к стенке изложницы, состоят из равноосных кристаллов и не содержат пузырей. На рис. 17 они отмечены цифрой 1. Химический состав этой зоны примерно соответствует среднему составу плавки. За ней следует зона так называемых сотовых пузырей, вытянутых по направлению к центру слитка и заполненных закисью углерода (цифра 2). Металл зоны сотовых пузырей содержит мало примесей. На небольшом расстоянии от сотовых пузырей находятся вторичные шаровидные пузыри, располагающиеся цепочкой (цифра 3). В этой зоне наблюдается повышенное содержание примесей. 2В [c.27]

Для появления новых равноосных зерен из старых деформированных требуется подготовительный период. Затем новые зерна начинают расти за счет окружающих деформированных кристаллов. Постепенно новые равноосные кристаллы начинают соприкасаться друг с другом. Когда все деформированные кристал [c.113]

В результате при затвердевании металла получается не сплошной равноосный кристалл, а как бы скелет его, имеюш,ий дендритную форму. [c.47]

Модифицирование стали и сплавов УДП препятствует росту столбчатых кристаллов, измельчает дендритное строение равноосных кристаллов, изменяет фазовый состав избыточных фаз, их морфологию и топографию, что способствует повышению прочности и пластичности металла [343]. Например, циклическая прочность литых лопаток из модифицированного сплава ЖС-6У при испытании на резонансной частоте при 20°С и базе 1 10 циклов увеличивается со 166 МПа для изделий серийного производства до 200 МПа для модифицированных при увеличении предела прочности с 900 до 1030 МПа и пластичности с 4 до 8% соответственно. Предел усталости модифицированного сплава ЖС-6К при 750°С на базе 1 10 циклов увеличивается с 130—190 до 239 МПа. Испытания на малоцикловую изотермическую и неизотермическую усталость показали, что до 750°С имеет преимущество модифицированный сплав, но при 850°С свойства исходного и модифицированного сплавов становятся одинаковыми [343]. [c.223]

Поверхностный слой мелких произвольно ориентированных кристаллов 1 образуется в момент контакта расплавленного металла с холодной стенкой изложницы. Из большого количества мелких кристаллов возможности для роста сохраняют только те, продольные оси которых совпадают с направлением теплоотвода, т. е. направлены перпендикулярно стенкам изложниц. Так зарождается и развивается в ходе кристаллизации слой столбчатых кристаллов 2. По мере их роста в расплаве перед фронтом кристаллизации скапливаются примеси, снижающие равновесную температуру кристаллизации, и в момент, когда эта температура становится значительно ниже реально существующей, в расплаве зарождаются кристаллы, не связанные с зоной столбчатых кристаллов. Они свободно растут во всех направлениях, образуя зону равноосных кристаллов 3. [c.186]

При сравнительно малой продолжительности существования сварочной ванны (малый объем ванны, повышенная скорость сварки) столбчатые кристаллы могут прорасти до встречи в области центральной линии шва (рис. 17.1, г). При большой ванне и медленной ее кристаллизации в центральной части сварочного шва образуется небольшая зона равноосных кристаллов (рис. 17.1, ). После завершения кристаллизации сварочной ванны образуется монолитный, имеющий литую структуру шов, соединяющий в единое целое ранее разобщенные детали. [c.360]

Схема строения слитка спокойной стали приведена на рис. 1.16. Структура слитка состоит из трех зон наружной мелкозернистой зоны /, зоны столбчатых кристаллов II и зоны равноосных кристаллов III. [c.16]

Третья зона — зона равноосных кристаллов. В центре слитка нет определенной направленности отвода тепла. Здесь зародышами обычно являются различные мелкие твердые частицы, оттесненные при кристаллизации к центру слитка. [c.16]

Условия отвода теплоты при кристаллизации значительно влияют на форму зерен. Кристаллы растут преимущественно в направлении, обратном отводу теплоты. Поэтому при направленном теплоотводе образуются вытянутые (столбчатые) кристаллы. Если теплота от растущего кристалла отводится во всех трех направлениях с приблизительно одинаковой скоростью, формируются равноосные кристаллы. [c.75]

Типичная структура слитка сплавов состоит из трех зон (см. рис. 3.7, а). Жидкий металл прежде всего переохлаждается в местах соприкосновения с холодными стенками формы. Большая степень переохлаждения способствует образованию на поверхности слитка зоны 1 мелких равноосных кристаллов. Отсутствие направленного роста кристаллов этой зоны объясняется их случайной ориентацией, которая является причиной столкновения кристаллов и прекращения их роста. Ориентация кристаллов, в свою очередь, зависит от состояния поверхности формы (шероховатость, адсорбированные газы, влага) и наличия в жидком металле оксидов, неметаллических включений. Эта зона очень тонка и не всегда различима невооруженным глазом. Затем происходит преимущественный рост кристаллов, наиболее благоприятно ориентированных по отношению к теплоотводу. Так образуется зона 2 столбчатых кристаллов. [c.75]

Низкая температура разливки сплавов, продувка жидкого металла инертными газами, вибрация, модифицирование приводят к уменьшению и даже исчезновению зоны столбчатых кристаллов и получению слитков со структурой, состоящей из равноосных кристаллов (см. рис. 3.7, в). [c.76]

Третья зона слитка — зона равноосных кристаллов 3. В центре слитка уже нет определеиной направленности отдачи тепла. Температура застывающего металла успевает почти совершенно уравниваться в различных точках и жидкость обращается как бы в кашеобразное состояние, вследствие образования в различ(ных ее точках зачатков кристаллов. Далее зачатки разрастаются осями—ветвями по различным направлениям, встречаясь друг с другом (Чернов Д. К.). В результате этого процесса образуется равноосная структура. Зародышами кристалла здесь являются обычно 1различные мельчайшие включения, приеутствующие в жидкой стали, или случайно в иее попавшие, пли не растворившиеся в жидком металле (тугоплавкие составляющие). [c.53]

Степень развития столбчатых кристаллов будет варьиро-Е1аться главным образом в зависимости от химического состава металла, степени его перегрева, от размера слитка, скорости разлив ки, формы изложницы и толщины, а также температуры ее стенок. Эти факторы будут влиять на скорость теплоотвода и образование больших или меньших градиентов темшератур внутри объема кристаллизующейся стали и т. д. Повышение степени перегрева и увеличение скорости охлаждения слитка способствует увеличению доли столбчатых кристаллов и может повести к полной трансиристаллизации, как это показано на рис. 34,а при несколько замедленном охлаждении в центре слитка образуется зона равноосных кристаллов (рис. 34,6). [c.53]

В верхней части слитка формируется усадочная раковина 4, отрезаемвя после прокатки. В средней (осевой) части слитка скапливаются легкоплавкие неметаллические примеси и газовые включения. Неметаллические примеси затвердевают и остаются между столбчатыми кристаллами, а также на стыке зоны столбчатых и равноосных кристаллов и особенно близ вертикальной оси слитка, куда они оттесняются более тугоплавкими, чем они, зернами стали. [c.28]

Сплав А1—12% Si, стали 45Л и У12Л в обычных условиях литья имеют минимальную ширину столбчатой зоны, а при кристаллизации под механическим давлением транскристаллическую по всему сечению. По мере снижения температурного градиента, осуществляемого за счет повышения начальной температуры прессформы, уменьшается протяженность столбчатой зоны и расширяется зона равноосных кристаллов. При этом у сплава с широким интервалом кристаллизации равноосная структура образуется при меньшей температуре нагрева прессформы, что находится в полном соответствии с современной теорией кристаллизации, согласно которой они более склонны к образованию равноосной структуры при большем температурном градиенте, чем сплавы с узким интервалом кристаллизации. Слитки из сталей [c.113]

Для литой стали всегда характерна неоднородность осей и межосных участков (дендритная ликвация) и неоднородность по составу различных зон отливки (зональная ликвация). Максимальная степень ликвации наблюдается в средней зоне равноосных кристаллов во внутренних областях отливок. При дендритной ликвации в межосных участках скапливаются вредные примеси, которые оказывают влияние на ухудшение эксплуатационных свойств стали и трещиностойкость. [c.34]

Известно, что структура п свойства отливок зависят главным образом от свойств жидкого металла и литейной формы, характера кристаллизации и затвердевания металла в форме. При этом разнородные структурные зоны отливки, состоящие из мелких, столбчатых и равноосных кристаллов, существенно различаются по плотности, прочности и степени физической неоднородности. Фасонные отливки и слитки, получаемые по существующим технологическим процессам, характеризуются наличием в мелкокристаллической зоне (поверхностном слое металла) большого количества газовых и неметаллических включений, трещин, пригара и других дефектов, резко ухудшающих физико-механические свойства отливок. При обжиге сднтков и отливок мелкокристаллический поверхностный слой металла окисляется и превращается в окалину (на слитках и крупных отливках толщина окисленного слоя достигает 5 мм). Поэтому в отливках предусмотрены специальные припуски металла на механическую обработку, а слитки из качественной легированной стали и специальных сплавов перед прокаткой подвергаются обдирке на станках. Таким образом, вследствие несовершенства технологии поверхностная мелкокристаллическая зона отливок и слитков в большинстве случаев превращается в отходы и безвозвратные потери производства. [c.3]

А — остроугольные выступы / — зона мелких кристаллов 2 — зона столбчатых кристаллов . 3 —зона равноосных кристаллов 6 —усеченные выступы 4 — феррит-Нграфит 5 — яерлит-ь графит. [c.59]

Рис. 2.6. Схема строения металлического слитка 1 - мелкие равноосные кристаллы 2 - древовидные кpи тaJ лы 3 - равноосные неориентированные кристаллы больших размеров 4 - усадочная рыхлость 5 - усадочная раковина

Существенное влияние оказывает присадка ферроцерия (на 0,15%) на макроструктуру слитка и деформированной стали Х8. Резко снижается протяженность зоны и интенсивность осевых межкристаллитных трещин, равномернее распределены сульфидные включения. Добавка бора (на 0,005%) изменяет характер литой структуры слитка стали 0Х23Н18. Зона столбчатых кристаллов сокращается с 90 до БО мм, толщина дендритов уменьшается с 2,6 до 1,3 мм, а максимальный размер равноосных кристаллов соответственно — с 36 до 16 мм [122]. Отмечено незначительное улучшение поверхности слитков нержавеющей стали при вводе церия. [c.190]

Характерным в структу- хшн15Мзбэлп w=2oo ре является наличие у поверхности слоя мелких кристаллов толщиной 4—5 мм, усадочной раковины, расположенной на глубине 30— 35 мм от верхней кромки слитка, зоны выведения усадочной раковины с наличием мелких равноосных кристаллов. В нижней половине слитка столбчатые кристаллы расположены вдоль оси слитка, в верхней — под углом 35° к оси слитка. [c.215]

МОСТ металла над раковиной 2 — усадочная раковина 5 — усадочные пустоты 4 —осевая усадочная рыхлость 5 — зона беспорядочноориентированных кристаллов <5 — мелкие равноосные кристаллы 7, 5 — зоны столбчатых кристаллов 9 —столбчатые кристаллы, направленные к тепловому центру 10 — конус осаждения [c.225]

Зерна сплавов Си — А1 — N1 успешно измельчают путем введения Т1 [73]. При добавке титана обнаруживается двойной эффект. Во-первых, в структуре слитков подавляется образование столбчатых кристаллов, а зона мелких равноосных кристаллов интенсивно развивается. Это приводит к предотвращению образования трещин при литье и прокатке. Во-вторых, при добавке титана не происходит огрубления структуры при нагреве после деформации. Таким образом, введение титана не только приводит к единовременному измельчению структуры, но и обеспечивает предотвращение роста зерен принагреве. В мелкозернистых образцах, изготовленных указанным способом, при испытаниях на сжатие возможна деформация на 20 % при Т > 300 °С, возможна также деформация растяжением этих образцов при Т > 350 °С, а при 650 °С наблюдается удлинение около 300 %, т.е. сплав проявляет сверхпластические свойства. Сплавы без добавки титана невозможно подвергнуть пластической деформации в холодном состоянии, но при введении титана возможны холодная прокатка или холодное волочение со степенью деформации около 10 %. [c.131]

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]

Образование разрывов от осевого перегрева связано с зональной дендритной ликвацией. При температуре нагрева слитков, превышающей оптимальную, ликвационные участки, расположенные преимущественно в меж-дуосных участках дендритов, в осевой зоне равноосных кристаллов и в зоне точечной и точечно-пятнистой ликвации, подплавляют-ся, размягчаются [c.94]

Прн образовании между паяемым металлом и припоем ограниченных или неограниченных твердых растворов и развитии лии-вации в шве величина зазоров влияет на структуру и механические свойства паяного шва. Для относительно широких зазоров (до 0,50 мм) характерно развитие дендритной структуры в шве для зазоров шириной 0,4—0,30 мм характерна ячеистая структура вдоль межфазнон границы, состоящая из равноосных кристаллов в центре шва с развитой зональной ликвацией, для зазоров шириной с <0,10 мм характерна структура плоского слоя> кристаллов. [c.160]

Обычно стальной слиток состоит из трех структурных зон наружной мелкозернистой, так называемой зоны замороженных кристаллов, затем следует столбчатая зона и в центре слитка — зона равноосных кристаллов. В некоторых случаях в крупных стальных слитках обнаруживали пять структурных зон три равноосные и две столбчатые. Центральная равноосная зона также неоднородна как в радиальном, так и в осевом направлениях. Размер кристаллов по радиусу центральной зоны увеличивается с приближением к оси слитка. В нижней области центральной зоны слитка часто наблюдается конус осаждения мелких кристаллов, а в верхней, около усадочных раковин, сосредоточены крупные равноосные кристаллы. Для изучения механизма образования структурных зон слитка необходимо проводить исследования в условиях, исключающих вклад такого неконтролируемого фактора, как способ разливки, цлияющегр [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...