Форма кристаллов и строение слитков

Форма кристаллов и строение слитков [c.74]

Впервые схема строения стального слитка была дана Д. К. Чер новым. Описывая процесс кристаллизации, он привел схему роста первичных кристаллов (рис. 51). Форма таких кристаллов напоминает форму дерева и поэтому они называются дендритами. Такая форма кристаллов объясняется тем, что возникшие в жидком металле за- [c.103]

Для металлических слитков и отливок характерна дендритная форма кристаллов (см. фиг. 24). Однако дендритное строение кристаллов наблюдается только в условиях их беспрепятственного роста такое строение имеют, например, кристаллы, образующиеся в усадочной раковине слитка. Размеры дендритных кристаллов достигают иногда большой величины. Д. К- Черновым в усадочной раковине 100-тонного стального слитка был найден дендрит длиной 36 см. В большинстве же случаев дендриты, возникающие из разных центров, сталкиваются друг с другом, в результате чего превращаются в кристаллические образования неправильной внешней формы, называемые кристаллитами или зернами. [c.106]

Для металлических слитков и отливок характерна дендритная форма кристаллов. Схема дендрита, впервые изображенная Д. К. Черновым, приведена на рис. 14. Однако дендритное строение кристаллы получают только в условиях их свободного [c.40]

На корочке из мелких кристаллов нарастает второй слой, кристаллы которого растут преимущественно в направлении максимального отвода тепла, т. е. перпендикулярно стенке изложницы. Они имеют древовидную форму и называются дендритами (от греческого слова дендрон — дерево). Перпендикулярно стенкам изложницы растут стволы дендритов — оси первого порядка. При нарастании все новых и новых атомных слоев ось первого порядка становится длиннее и толще. На ней образуются под определенными углами бугорки, разрастающиеся в поперечные ветви кристалла — оси второго порядка. На них, в свою очередь, вырастают оси третьего порядка и т. д. Кристалл разветвляется все больше и больше, и постепенно его ветви занимают все промежутки, которые были заполнены жидким металлом. В закристаллизовавшемся слитке дендриты превращаются в столбчатые кристаллы. На рис. 1-12,а слой столбчатых кристаллов обозначен цифрой 2. Дендритное строение кристаллов можно отчетливо наблюдать, если в процессе кристаллизации не хватит жидкого металла для заполнения пространства между разветвлениями дендрита. [c.25]

Сталь затвердевает в виде кристаллов древовидной формы - дендритов. Размеры и формы дендритов зависят от условий кристаллизации. На строение стального слитка большое влияние оказывает степень раскисленности стали. [c.48]

Слитки затвердевают в изложнице неравномерно, причем их строение получается неоднородным (рис. 41). У стенок изложницы получаются мелкие кристаллы , так как здесь охлаждение идет быстрее. Дальше от стенок охлаждение замедляется и кристаллы растут свободнее. Рост идет в направлении отвода тепла, и вследствие этого получаются вытянутые к центру столбчатые кристаллы 2. Они занимают большую часть слитка. В центре металл охлаждается еще медленнее, образуется третья зона кристаллов. В жидком металле возникают новые центры кристаллизации, которые растут свободно кристаллы 1 получаются крупнее и ориентируются беспорядочно. Уменьшение объема жидкого металла при охлаждении приводит к образованию в центре слитка, в верхней его части, усадочной раковины 4. Усадочные раковины могут быть небольших размеров и могут быть вытянуты вдоль слитка на большую глубину они имеют различную форму, могут быть сосредоточены в одном месте или рассеяны. Чтобы устранить усадочную раковину, применяют специальные утепленные керамические надставки — прибыли, которые срезают вместе с раковиной. [c.79]

При отливке слитка в специальную форму (изложницу) сталь из жидкого состояния переходит в твердое, т. е. происходит процесс первичной кристаллизации. Процесс затвердевания не может идти одновременно во всем объеме слитка. Затвердевание начинается у тех мест, где происходит отвод тепла — у стенок, дна и с поверхности, и затем распространяется внутрь слитка. В связи с этим в охлажденном слитке наблюдаются области (зоны) с различным строением кристаллов — зерен. [c.184]

Несмотря на различие по величине н форме, кристаллы каждой зоны слитка имеют так называемое дендритное строение, т. е. представляют собой древовидное образование в виде елочек) с более светлыми участками — осями и более темны.ми — межосными пространствами. [c.37]

Капиллярные и контактные свойства межфазной границы кристаллизующая твердая фаза — маточный расплав в значительной мере определяют процессы возникновения зародышей твердой фазы и роста кристаллов, форму и распределение зерен и кристаллов вьщеляющейся твердой фазы строение слитка, тип и структуру эй тектических колоний [20—21]. [c.3]

Развитие учения о кристаллизации привело к созданию ряда теорий, объясняющих процесс формирования кристаллического строения реальных отливок и слитков. Однако среди них нет теории, которая могла бы с определенностью, достаточной для практики, указать эффективные способы управления процессом кристаллизации отливок. В частности, известные теории не могут указать надежные способы устранения зоны столбчатых кристаллов в отливках и слитках из однофазных конструкционных сплавов (например, из сталей, жаропрочных сплавов, деформируемых сплавов алюминия, магния и т. п.). Указанные теории не в состоянии рекомендовать также способы, с помощью которых возможно добиться сквозной транскристаллизации отливок из некоторых магнитных сплавов (например, из сплавов типа тикональ). В этой связи центральной задачей теории формирования кристаллического строения отливок, разработанной в работе [3], является объяснение причин возникновения и прекращения транскристаллизации расплава при охлаждении его в литейной форме. Цель этого объяснения — указать способы, как избежать образования зоны столбчатых кристаллов и измельчить кристаллическое зерно в отливках и слитках, или, наоборот — способы вызвать транскристаллизацию. [c.171]

Сталь затвердевает в виде кристаллов древовидной формы —дсн-дритов. Размеры и форма кристаллов зависят от условий кристаллизации. На кристаллическое строение стального слитка в.пияет степень раскисленности стали. По степени раскисленности стали подразделяют на спокойные, кипящие и полуснокойные. [c.61]

Впервые схема строения стального слитка была дана Д. К. Черновым. Описывая процесс кристаллизации, он привел схему роста первичных кристаллов (рис. 52). Форма таких кристаллов напоминает форму дерева, и поэтому они называются дендрнтами. Такая форма кристаллов объясняется тем, что возникшие в жидком металле зародыши растут главным образом в направлении с минимальным расстоянием между атомами. Так образуются оси первого порядка (ось К). Одновременно с главной осью под определенными углами к ней начинают расти оси второго порядка (оси т), от которых уже растут оси третьего порядка (оси п) и т. д. Последние порции жидкого металла заполняют межос-ные пространства. Правильная форма дендритов искажается в результате их соприкосновения в процессе роста. Дендрнты можно видеть на поверхности литого металла, они образуют характерный рельеф. Обычно их размеры невелики (до 2—3 см). Но Д. К. Чернов обнаружил в усадочной раковине 100-т слитка дендрит размером в 39 см. [c.135]

Анизотропия сил межатомной связи в цементите проявляется в процессе его растворения при графитизации белого чугуна. При замедленной графитизации участки грубозернистого цементита претерпевают избирательное растворение и приобретают псевдо-перлитную структуру [28]. Наиболее рельефно особенности кристаллической структуры цементита выступают при росте монокристаллов. При формировании кристалла вблизи усадочной поры в определенный момент времени он обнажается вследствие понижения уровня жидкости. Исследование большого числа кристаллов, извлеченных из усадочных раковин опытных слитков, позволило наблюдать различные эташз их роста. Кристаллы и их обломки имели форму пластин. Характерной особенностью всех кристаллов являлся дендритный рельеф поверхности. Дендритные формы роста первичного цементита наблюдались и ранее [11]. Предполагалось [11 ], что формирование пластины происходит путем роста плоского дендрита соответствующей толщины и завершается при смыкании ветвей третьего порядка. В действительности пластина образуется в ходе послойного роста, причем нарастающие друг на друге слои развиваются в форме дендритов. Исследование монокристаллов под бинокулярным микроскопом позволило зафиксировать разнообразные картины послойного нарастания (рис. 7). Обычно растущий слой состоит из системы параллельных полос (по-видимому, ветвей 2-го порядка), разделенных границами с зубчатой конфигурацией. Хотя направление роста новых ветвей может не совпадать с направлением нижележащих, кристаллографическая ориентация всех слоев одинакова — об этом говорит однонаправленность зубчатых контуров любых систем ветвей в одном кристалле. Детальное исследование зубчатых контуров ветвей обнаруживает их ступенчатое строение, непосредственно иллюстрирующее блочный характер роста ветви. На фрактограммах, как и на снимках поверхности кристаллов, можно наблюдать рельефную дендритную структуру. На рис. 8, а показаны обе поверхности раскола одной цементитной пластины. Если на сколе приготовить микрошлиф и подвергнуть его электролитической обработке, то выявляемая блочная субструктура ориентирована вдоль зубцов (рис. 8, б). Схема иллюстрирует механизм формирования дендрита. Рост дендритных ветвей идет путем последовательного развития блоков. В связи с накоплением примесей перед фронтом [c.179]

В следующий момент благодаря образовавшейся мелкозернистой корке температурный градиент резко снижается, переохлаждение металла уменьшается. Эти условия -способствуют росту крупных ори- ентированных перпендикулярно к стенкам кристаллов вытянутой формы. Подобная ориентация определяется направлением отвода тепла, кристаллы называются столб- V чатыми, а сам процесс — транс-, кристаллизацией. Поэтому зона 2 называется зоной столбчатых кристаллов, или транскристаллиза-ционнои зоной. По мере роста толщины зоны 2 растет теплоизоляция жидкого металла, находящегося в центральной части. При этом соз-. даются условия медленного и рав- номерного охлаждения, напомина- ющие условия образования идеального слитка, показанного на рис. 7. Поэтому зона 3 является зоной равноосных кристаллов и имеет зернистое строение. [c.14]

При вытяжке изменяется форма первичных кристаллов слитка и создаётся волокнистая структура (волокно) в направлении вытяжки, в первую очередь — в зоне с зернистой структурой, затем в зоне смешанной структуры и путано-дендритной и в последнюю очередь — в зоне с крупными столбчатыми (ше-стоватыми) дендритами. Поэтому при известных степенях деформации кованый металл может иметь неоднородное строение в периферийной зоне сечения слабо прокованного металла могут обнаруживаться не ориентированные в направлении течения кристаллы, а в сердцевине сечения после сравнительно небольшой степени деформации металл может приобретать волокнистое строение. [c.282]

Строение металлического слитка. Кристаллы, образующиеся в процессе затвердевания металла, могут иметь различную форму в зависимости от скорости охлаждения, характера и количества при-Me eii. Чаще в процессе кристаллизации образуются разветвленные. [c.37]

Строение металлического слитка. Форма растущих кристаллов определяется не только условиями их касания друг с другом, но и составом сплава, наличием примесей и режимом охлаждения. Обычно механизм образования кристаллов носит дендритный (древовидный) характер рис. 5). Дендритная кристаллизация характеризуется тем, что рост зародышей происходит с неравномерной скоростью. После образования зародышей их развитие идет втех плоскостях и направлениях решетки, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов и минимальное расстояние между ними. В этих направлениях образуются длинные ветви будущего кристалла - так называемые оси (1) первого порядка рис. 5). В дальнейшем от осей первого порядка начинают расти новые оси (2) - оси второго порядка, от осей второго порядка- оси (3) - третьего порядка и т.д. По мере кристаллизации образуются оси более высокого порядка, которые постепенно заполняют все промежутки, ранее занятые жидким металлом. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...