Кристаллизация и ликвация

После горячей деформации структура слитка сильно изменяется — дендриты удлиняются до такой степени, что становятся волокнами. Однако часто картина кристаллизации и ликвации поперечного сечения деформированного изделия подобна картине кристаллизации и ликвации поперечного сечения слитка. Это сходство может иногда ввести в заблуждение, как например, в случае блюма легированной стали (ф. 583). Здесь вновь проявляются особенности слитка подкорковые газовые пузыри (хотя в самом деле они расплющены и образуют волосовины на поверхности блюма), контуры затвердевания (ф. 583/2), параллельные поверхности в зоне столбчатых кристаллов, затем равноосные и глобулярные дендриты (ф. 582/7) с темными ликвационными полосами на половине длины радиуса с характерным асимметричным профилем (здесь темные полосы д-типа) на половине длины радиуса имеются также флокены, которые не видны на этой микрофотографии. [c.31]

Наложение ультразвука в процессе кристаллизации сплава в изложнице способствует росту числа зародышей кристаллизации и измельчению кристаллитов слитка, уменьшает степень дендритной ликвации и в ряде случаев повышает деформируемость металла. В частности, применение ультразвука при обработке сталей У9 и У10 позволяет уменьшить размеры зерна до № 5—7, в результате чего предел прочности их возрастает на 75% при одновременном повышении характеристик пластичности на 30—60%. Большой эффект дает ультразвук на сплавах железа с хромом, кремнием и алюминием, особенно склонными к росту зерна. Обработка ультразвуком устраняет столбчатую структуру слитка, что также сопровождается увеличением предела прочности более чем в 1,5 раза, а относительного сужения и удлинения — в 4—13 раз. При этом понижается критический интервал хрупкости. Однако применение ультразвука в большой металлургии затруднено, так как требует больших мощностей (до 1,5— 2,5 кВт/кг). [c.503]

Встречающиеся в листовой стали строчечные (полосчатые) структуры (фиг. 10,см. вклейку) являются продуктом первичной кристаллизации (дендритной ликвации) в условиях медленного охлаждения слитков (фиг. 10, а). Часто строчечные структуры сопровождаются неметаллическими включениями (фиг. 10, б). Резко выраженные строчечные структуры, особенно с неметаллическими включениями в листовой стали марки 20, являются основной причиной разрывов и брака при штамповке лонжеронов и тормозных барабанов автомобилей. [c.401]

По диаграммам состояния можно также определить технологические свойства сплавов. Чем больше расстояние между линиями ликвидуса и солидуса, тем больше интервал кристаллизации и тем больше склонность сплавов к ликвации и образованию усадочной пористости. [c.25]

Скорость вращения формы оказывает большое влияние на процесс кристаллизации и охлаждения отливки, а также на формирование в ней специфических дефектов — спаев, трещин, ликвации. Существуют различные формулы для расчета частоты вращения изложницы и (об/мин), но для литья на машинах с горизонтальной осью вращения наиболее часто используют формулу [c.265]

В литой структуре (металл шва) всегда возникает кристаллическая ликвация, связанная с широким температурным интервалом кристаллизации и малой скоростью диффузии. Затвердевшие вначале кристаллы твердого раствора с меньшим содержанием олова располагаются в кристаллах, обогащенных оловом. Однородную структуру получают путем диффузионного отжига при температуре выше 550° С. Для литого состояния справедлива диаграмма, показанная на рпс. 6.181. [c.93]

Равновесный распад аустенита в железомарганцевых сплавах отличает ряд особенностей, которые связаны прежде всего с низкой диффузионной подвижностью атомов марганца и склонностью к дендритной ликвации. В работе [25] исследовали изотермическое превращение аустенита в литых и отожженных железомарганцевых а-сплавах, содержащих 0,58 1,0 1,48 1,86 2,45% Мп и 0,68—0,72% С. Кристаллизацию и охлаждение до 900 °С, проводили в тигле, затем образцы помещали в соляную ванну для изо- [c.20]

И. Н. Голиков связывает с чрезмерным перегревом расплава и увеличением его газонасыщенности такой вид зональной ликвации, как образование грубой пятнистой структуры в зоне возникновения усов в слитке. С увеличением размера слитка ликвация усиливается. Вследствие увеличения растворимости газов при больших перегревах расплава образующиеся газовые пузырьки могут скапливаться на фронте кристаллизации и служить причиной возникновения трещин в слитке. [c.183]

Необходимо различать макро- и микронеоднородность в паяных швах. Макронеоднородность возникает в результате неравномерного распределения компонентов в составе припоя как следствия неравномерного нагрева при пайке, недостаточного флюсования и т. д. Микронеоднородность металла паяного шва возникает в результате неравновесных условий кристаллизации. Неравновесная кристаллизация приводит к ликвационной неоднородности. Степень внутрикристаллитной ликвации сплавов зависит от скорости кристаллизации. С увеличением скорости кристаллизации внутрикристаллитная ликвация возрастает из-за подавления выравнивающей диффузии в твердом растворе. При средних скоростях кристаллизации степень внутрикристаллитной ликвации достигает максимума. При больших скоростях кристаллизации степень ликвации снижается. В некоторых работах это объясняется подавлением разделительной диффузии и явлением бездиффузионной кристаллизации [44], в других работах [45] — измельчением дендритных ячеек и увеличением площади, занятой ободком дендритных ячеек, который наиболее обеднен тугоплавким компонентом. [c.103]

Известно, что кристаллизация в шве начинается на подложке — основном металле и тугоплавких частицах. Легкоплавкая фаза и неметаллические включения оттесняются в центральную часть шва. Для увеличения количества центров кристаллизации и снижения, таким образом, ликвации в шве в состав припоев иногда вводят частицы основного металла или иного более тугоплавкого металла. Увеличение числа центров кристаллизации происходит и в случае модифицирования расплава зоны сплавления [4]. Однако особенности геометрии шва и влияние масштабного фактора затрудняют равномерное распределение модификатора в расплаве зоны сплавления, что делает этот метод мало действенным. [c.195]

Дефекты плавления, заливки металла в изложницы, кристаллизации и охлаждения — это зоны ликвации, общее несоответствие заданному химическому составу, усадочные раковины, рыхлость, пористость, газовые раковины, продольные и поперечные горячие и холодные трещины, пузыри, неметаллические включения (земля, шлак) и др. Ликвация — это местная неоднородность химического состава сплава, возникающая при его кристаллизации. В зоне ликвации могут быть понижены металлические характеристики металла. [c.536]

Литейные свойства металлов и сплавов прямо и непосредственно влияют на получение качественных отливок заданной конфигурации, на эксплуатационные показатели и получение качественных поверхностей. К литейным свойствам относят жидкотекучесть усадку склонность к поглощению газов и образованию газовых включений склонность к появлению неметаллических включений особенности первичной и вторичной кристаллизации и образования микро- и макроструктуры трещиноустойчивость образование литейных напряжений склонность к ликвации. [c.213]

Через 10 лет, в 1878 г., Д. К. Чернов сделал в Русском техническом обществе новый доклад Исследования, относящиеся к структуре литых стальных болванок , в котором развил свои замечательные идеи о кристаллизации стали и центрах кристаллизации, выделении газов и изменении объема при переходе стали из жидкого в твердое состояние и яв.тении ликвации. Те.м самым Д. К. Чернов установил в вопросах теории кристаллизации приоритет русской науки и значительно раньше Г. Таммана, проводившего свои опыты с прозрачными органическими веществами в маленьких тигельках, создал учение о центрах кристаллизации и законах роста кристаллов на больших объемах стали — малоподвижной жидкости, залитой в чугунные изложницы. [c.12]

Нор.мы допустимых дефектов макроструктуры — центральная пористость, точечная неоднородность, общая и краевая пятнистая ликвации и ликвационный квадрат не должны превышать 1-го балла, а послойная кристаллизация и светлый контур — 3-го балла, ГОСТ 10243—75. [c.334]

При установлении термомеханического режима обработки давлением меди и медных сплавов должна учитываться также и металлургическая природа сплавов. Деформируемые сплавы не должны содержать более установленных пределов таких вредных примесей, как железо, мышьяк, свинец, сера, селен, водород, кислород и др. и макроструктура не должна иметь значительно развитой дендритной зоны кристаллизации и значительной ликвации. [c.236]

Из-за большого интервала кристаллизации и значительного изменения состава выпадающих кристаллов а-твердого раствора последние приобретают четкие дендритные формы с сильно выраженной дендритной ликвацией. Область а-твердого раствора на основе меди, распространяющаяся до 15—16% 8п при 500—800° С, резко сокращается при понижении температуры. Однако это действительно лишь для равновесных условий. Практически же из-за незавершенности диффузионных процессов кристаллизация сплавов проходит неравновесно, так что включения промежуточных фаз появляются в структуре после кристаллизации уже при 6—7% 5п. Эта граничная концентрация сохраняется неизменной и при дальнейшем понижении температуры до комнатной. Неравновесное состояние в этой части диаграммы отражено пунктирными линиями. Однако фактически отклонения от равновесия оказываются еще большими. [c.218]

Проверка выводов, основанных на анализе синтетических сплавов, выполнена на сериях отливок, близких по составу к промышленным и содержавших, помимо основных примесей, 0,3— 0,4 о Мп, 0,035"о Р и 0,02% 5. Для исследования выбраны элементы, представляющие оба направления ликвации в высокоуглеродистых сплавах молибден (прямая ликвация), никель и медь (обратная ликвация). Расплавы легировали ступенчато возрастающими присадками и заливали в земляные формы, обеспечивающие одинаковую скорость охлаждения в интервале затвердевания (50 град мин). На примере медистых чугунов исследовали также влияние на степень ликвации скорости охлаждения при использовании форм из материала с различным тепловым сопротивлением. Содержание основных компонентов, скорость охлаждения в интервале кристаллизации и коэффициенты ликвации приведены в табл. 3. Типичные особенности ликвации в участках первичной структуры иллюстрируются рис. 4. [c.56]

Как видно из приведенных в табл. 3 значений К, направление внутрикристаллической ликвации легирующих элементов в синтетических сплавах и технических чугунах совпадает с увеличением скорости охлаждения в интервале кристаллизации степень ликвации снижается. Заслуживает внимания уменьшение К для кремния по мере увеличения содержания легирующих, по-56 [c.56]

Зональная и дендритная ликвация всех элементов уменьшается при увеличении скорости кристаллизации и, следовательно, при уменьшении развеса слитка. Уменьшение дендритной ликвации элементов, имеющих хотя бы небольшую растворимость в твердой стали, может быть достигнуто гомогенизацией металла, т. е. длительным отжигом в области температур 1150—1200°. Наиболее полезна гомогенизация предварительно обжатого металла [c.240]

Здесь имеется в ппду хорошо отлаженный процесс, в противном случае, например ирп пеустановпвшепся длине дуги и др., возможно нарушение однородности (карбо-нитридная ликвация, послойная кристаллизация и др.) в каждом отдельном случае — вполне определенный вид брака. [c.199]

По мере кристаллизации происходит ликвация, меняется состав как кристаллизующегося металла, так и остающегося в жидкой фазе. При медленном охлаждении происходит зарождение кристаллов и в оставшемся жидком металле их состав отличается от маточного раствора, они легче или тяжелее его и поэтому опускаются вниз или всп пывают, усиливая тем самым ликвацию. Между дендритами запутываются шлаковые включения, газовые пузыри. Наконец, остаток металла застывает. [c.49]

Как показывает опыт применения пайки, причиной снижения прочности паяных соединений обычно являются избыточное количество расплава припоя в зазоре и возникновение хрупких интерметаллидных прослоек. При больших зазорах ликвация приводит к ослаблению центральной части шва вследствие концентрации в ней более легкоплавкой и менее прочной составляющей. Для увеличения числа центров кристаллизации и снижения ликвации в шве в состав припоев иногда вводят частицы паяе.мого металла или иного более тугоплавкого металла увеличение числа центров кристаллизации происходит в случае модифицирования расплава. Особенности геометрии шва затрудняют равномерное распределение. модификатора в расплаве зоны сплавления, что оказывает влияние на структуру шва. [c.306]

Легирующие элементы и примеси в жидком металле в большинстве случаев растворяются лучше, чем в твердом. Поэтому в процессе кристаллизации происходит ликвация примесей, они выделяются из раствора и скапливаются по границам гладких и ячеистых кристаллитов и в пространствах между ветвями дендритов. Образуются ликвацион- [c.27]

Макроструктуру металлов оценивают на отшлифованных и протравленных образцах путем сравнения с эталоном по шести показателям центральной пористости, ликвации, подкорковым (вблизи поверхности) пузырям монокристаллическим трещинам послойной кристаллизации и светлой пониженной травленности) полоске. [c.42]

Оловянные бронзы. Основой литейных оловянных бронз являются системы Си—Sn и Си—Sn—Zn—(Pb). Широкое применение нашли в промышленности оловянные бронзы, содержащие олова не более 10—12 и редко — 18—20%. Для этих бронз характерны широкий температурный интервал кристаллизации и значительная растворимость олова в твердом состоянии. Структура бронз, содержащих до 8 % Sn, представляет собой а-твердый раствор дендритного строения с неравномерным распределением компонентов вследствие дендритной ликвации. Структура сплавов с концентрацией Sn более 8 % состоит из а-фазы и эвтектоида а -f а ( uaSng). Твердая интерметаллидная фаза uaSng вызывает увеличение прочности и твердости максимальных значений эти величины достигают при 20— 25 % Sn. Прочность бронз увеличивается с возрастанием содержания упрочняющих элементов. [c.197]

Особенности строения и закономерности изменения свойств сварного шва связаны с условиями его кристаллизации и воздействием последующего ТДЦС. Большие скорости кристаллизации шва и интенсивные термопластические деформации во время его охлаждения приводят к тонкому строению литой структуры, ее неравновесности, отсутствию явно выраженной зональной ликвации и появлению развитой субструктуры, обусловливающей наклеп шва. Учитывая, что пластическая деформация шва при воздействии цикла сварки проходит при высоких температурах, можно считать, что субграницы являются полигонизационными границами. [c.43]

Условия сварки, режим сварки, направление теплоотвода, скорость кристаллизации и охлаждения, объем сварочной ванны оказывают заметное влияние на структуру сварных швов. При сварке углеродистых и конструкционных сталей, как известно, условия сварки сказываются не столько на первичной, сколько на вторичной структуре шва. При сварке хромоникелевых аусте-нитных сталей и сплавов фазовые превращения, т. е. вторичная кристаллизация, сводятся, обычно только к выпадению избыточной фазы по границам зерен (кристаллов) аустенйта или по границам полигонизации. В то же время под влиянием изменений условий сварки первичная структура хромоникелевых сварных швов претерпевает весьма суш,ественные изменения. Большая скорость кристаллизации обусловливает развитие структурной микронеоднородности в сварном шве, а также межслойной ликвации и способствует подавлению зональной ликвации. [c.118]

Следует подчеркнуть, что равновесные диаграммы состояния не могут быть использованы для количественной оценки возможного действия данного элемента на горячеломкость сварного шва. Это объясняется двумя причинами 1) в условиях сварки, ввиду большой скорости кристаллизации и развития внутри- и межден-дритной ликвации, фактический солидус сдвигается в сторону более низких содержаний данной примеси, а температура затвердевания эвтектики снижается 2) двойная или даже тройная диаграмма может дать лишь общее представление о характере кристаллизации такой многокомпонентной системы как сварочная ванна. Вместе с тем, равновесные двойные и тройные диаграммы вполне пригодны для качественной оценки влияния той или иной примеси на стойкость сварных швов против образования горячих [c.191]

Поперечные шлифы оценивают путем сравнения с фотоэталонами шкал или отдельных дефектов. ГОСТ 10243—75 предусматривает оценку (на шлифах) по пятибалльным шкалам следующих видов дефектов и особенностей структуры центральной пористости, точечной неоднородности, общей пятнистой ликвации, краевой пятнистой ликвации, ликвационного квадрата, подусадочной ликвации, подкорковых пузырей, межкристаллитных трещин, послойной кристаллизации и светлой полоски (контур). В стандарте также приведены фотоэталоны макроструктуры с такими дефектами, как пузыри, корки, флокены, черновины, ковочные трещины, скворечники, корона и др. [c.326]

Структура и свойства слитка или отливки определяются выбранным составом, а также условиями их кристаллизации и охлаждения. Скорость кристаллизации при этом определяет наличие неоднородностей макроскопических и главным образом микроско пических (дендритная ликвация) [32—37]. [c.180]

Химическая неоднор.одность или ликвация в виде неравномерного распределения примесей и легирующих элементов в стали, определяемая законом избирательной кристаллизации и условиями охлаждения расплавов, в той или ивой степени имеет место в каждом стальном слитке. [c.9]

Известно, что использование тепла дуги, приводящее к укрупнению зерна слитка, в то же время позволяет создать последовательную кристаллизацию и устранить дефекты, связанные с пористостью и местной ликвацией. Поэтому гарниссажная плавка выгодна при замене ею первого переплава. [c.67]

Обратная зональная ликвация характеризуется противоиолож-нпм распределением примесей и компонентов, понижающих температуру ликвидуса сплава. Слои металла, находящиеся вблизи поверхности и затвердевшие первыми, оказываются несколько обогащенными легкоплавкими примесями и компонентами, а центральная часть отливки, затвердевшая позже, обладает пониженным содержанием этих примесей и компонентов. Обратная зональная ликвация вызывается перемещением расплава, находящегося в двухфазной облает и П0ЭТ0М.У обогащенного легкоплавкими компонентами, к поверхности охлаждения вследствие объемной усадки. Обратная зональная ликвация проявляется в тех случаях, когда при затвердевании отливки формируется четко выраженная двухфазная область. Она характерна для отливок из сплавов со сравнительно большим интервалом кристаллизации и при условии интенсивного отвода тепла. [c.125]

В процессе кристаллизации, кроме выделения водорода изг жидкой стали, происходят процессы термодиффузии и ликвации. При термодиффузии водород в жидкой стали из участков с пониженной температурой пере лещается в более горячие объемы жидкого металла. При ликвации же водород, выделяющийся из затвердевающего металла, обогащает соседние слон жидкого металла. После окончания кристаллизации в охлаждающемся слитке, вследствие процесса термодиффузии, централь ная зона слитка, особенно его верхняя часть, имеющая наиболее высокую температуру, обогащается, а поверхностная зона обедняется водородом. Так, например, по данным Ш. Ш. Бек-турсунова, В. И. Явойского и др. [88], вследствие выделения во дорода из жидкой стали при ее кристаллизации среднее содер жание водорода с 4,98 в жидкой стали снижается до 3,8 см 1100 г в твердом слитке, причем в центральной подприбыльной зоне содержание водорода равняется 6 см ИОО г, а в поверхностной зоне 2—3 см 100 г. [c.35]

По результатам наших исследований [45], при литье мелких слитков (весом до 300 кг) дегазация жидкой стали сильно уменьшает зону кристаллизации, весьма сильно измельчает зерно первичной кристаллизации и уменьшает внутридендритную ликвацию, J [c.47]

Сопротивляемость сплава образованию горячих трещин тем выше, чем меньше температурный интервал хрупкости и чем больше величина минималь-аой пластичности в этом интервале. Например, для сплавов эвтектического "типа (см фиг. 7) изменение показателя сопротивляемости образованию горячих трещин 1-кр, а также показателя запаса пластичности А в зависимости от коп-аен1рации имеет вид кривой с минимумом. Минимум Vy p соответствует составу -сплавов, который имеет наибольший эффективный температурный интервал кристаллизации (и хрупкости), а следовательно, и наибольшую величину ли-аейной усадки е. Как правило, концентрация второго элемента в этих сплавах Влизка к пределу его растворимости в твердом растворе прн температуре солидуса Такой характер изменения Vf v прямым образом связан со степенью раа-зития внутрикристаллической ликвации. [c.150]

Природа внутрикршталлитной ликвации связана с наличием у сплава интервала кристаллизации и с различной для центральной и периферийной частей кристалла степенью обогащения ликвнрую-щей примесью. На рис. 147, а изображен процесс возникновения [c.282]

В настоящее время нет единого режима термической обработки рессорно-пружинной кремнистой стали 55С2 [1—4]. Рекомендуемые температуры закалки составляют 830—900° С, а температуры отпуска 350—550° С. Вероятно, это объясняется тем, что в исследованиях не учитывали влияния химической неоднородности слитка, а также дендритной ликвации кремния, степень которой зависит от условий кристаллизации и обработки стали [5, 6]. [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...