Зона столбчатых кристаллов

Благодаря большому числу зародышей, которые конкурируют друг с другом во время своего роста, образующиеся кристаллы не могут достигать значительных размеров и в наружных частях слитка получается зона мелких равноосных кристаллов. Вследствие быстрой кристаллизации стали в этих слоях освобождается значительное количество тепла (теплота плавления). Это тепло, а также тепло, приносимое потоками стали из внутренних, более горячих областей изложницы, приводят к некоторому повышению температуры на фронте кристаллизации. При этом несколько снижается переохлаждение и вследствие уменьшения с. з. ц. к. происходит рост ранее возникших кристаллов на внутренней границе корочки, образовавшейся на стенках изложницы. Такой рост кристаллов приводит к возникновению зоны столбчатых кристаллов. [c.397]

Стальное литье. На рис. 1,5 схематически показана структура стального слитка, отлитого в изложницу. У холодной поверхности изложницы металл быстро охлаждается и образуется мелкозернистая корка 1. Далее идет зона столбчатых кристаллов 2. Замедленный коркой теплоотвод идет в направлении стенок изложницы и в этом же направлении растут столбчатые кристаллы. От ствола каждого кристалла растут веточки в тех местах, где случайно образовались бугорки. В результате каждый кристалл имеет древовидное (дендритное) строение. [c.23]

Существенное из.мельчение зерен наблюдалось при модифицировании сплава порошками галенита, кальцита п титана. Активность этих добавок сохранялась даже после перегревов на 60—80° С. Более высокие перегревы в случае добавок кальцита и галенита вызывали укрупнение зерен и появление зоны столбчатых кристаллов. Овсиенко предполагает, чго это связано с седиментацией частиц яли с химическими изменениями, происходящими 1на их поверхности. В случае модифицирования титаном перегревы (300—500° С), наоборот, способствуют еще большему диспергированию структуры, что, по-вндимому, связано с увеличением растворимости титана и возникновение.м большого количества частиц соединения. Повышение температуры литья во всех остальных случаях приводило к укрупнению зерен и к увеличению доли столбчатой зоны. Исходя из полученных результатов, автор сделал вывод, что образование равноосных кристаллов центральной зоны слитка связано с наличием нерастворимых примесей. [c.396]

Одним из методов приготовления слитков является литье их в изложницы. Слитки магниевых сплавов, полученных таким методом, характеризуются сильно развитой зоной столбчатых кристаллов, наличием осевой рыхлости, неоднородным распределением легирующих компонентов по сечению слитка, а также пониженными механическими свойствами и наличием окисных и флюсовых включений. [c.193]

Макроструктура слитков латуней, отлитых различными способами, дана на рис. 6.12. У всех слитков наблюдается зональность строения. Внешняя зона слитков состоит из столбчатых кристаллов, перпендикулярных поверхности слитка. При высокой скорости охлаждения эти кристаллы прорастают через толщу слитка и встречаются в определенной зоне, которая называется зоной слабины, где связь между отдельными зернами наиболее ослаблена. [c.213]

Как правило, структура металлического слитка характеризуется наличием трех зон. Непосредственно у поверхности слитка расположена область, заполненная конгломератом мелких, тесно связанных друг с другом кристаллитов,— зона замороженных кристаллов. Промежуточная часть слитка занята системой вытянутых кристаллов, оси которых обычно ориентированы в направлении максимального теплоотвода при образовании структуры слитка,— это зона так называемых столбчатых кристаллов. Центр слитка состоит из относительно больших кристаллов, имеющих в первом приближении вид сфер это — зона равноосных кристаллов. [c.8]

Значительное переохлаждение приводит к образованию большого числа зародышей. Между этими одновременно растущими центрами кристаллизации появляется конкуренция при захвате атомов из жидкости, что препятствует образованию крупных кристаллов и поэтому вблизи стенок изложницы образуется зона мелких равноосных кристаллов. Эти кристаллы также составляют и наиболее чистую часть слитка, так как первыми из замерзающего раствора выделяется твердый растворитель, т. е. железо, а остающаяся жидкая сталь обогащается примесями. Быстрая кристаллизация стали вблизи стенок изложницы сопровождается освобождением значительного количества тепла, что уменьшает переохлаждение, а также скорость зарождения центров кристаллизации. Вследствие этого происходит постепенный рост кристаллов на стенках изложницы ( корочки ) и образуются удлиненные столбчатые кристаллы. Они направлены перпендикулярно к стенкам изложницы. [c.217]

Монокристаллы ZпЗ могут быть получены взаимодействием исходных компонентов в газовой фазе, например взаимодействием парообразного цинка и сероводорода [134], методом сублимации мелкокристаллического порошка сульфида цинка в среде водорода или сероводорода. Так, например, при температуре в зоне сублимации 1180° С, в зоне кристаллизации 1100° С, температурном градиенте в зоне кристаллизации 15 град см и давлении НаЗ, равном 100 мм рт. ст., выращены столбчатые гексагональные кристаллы ZnЗ. Природа газовой среды и ее давление существенно влияют на рост кристаллов [135]. [c.50]

Б - зона механического допыва В - зона столбчатых кристаллов шва Г - зона роста трешины при коррозионном растрескивании I - кристоллич1ГОсть в изломе 2 - плоскость среза [c.30]

В зоне столбчатых кристаллов происходит местное обогащение сплава никелем, кобальтом и платиновыми металлами, т. е. наиболее ценными компонентами. В результате неравномерности состава зон анодов, отлитых в горизонтальные изложницы, появляется различие в их электрохимическом поведении. Повышение концентрации платиновых металлов в твердом растворе должно сдвигать потенциал его в положительную сторону. Сульфиды металлов, деполяризующая роль которых хорошо известна, оттесняются в период застывания расплава и роста столбчатых кристаллов в наружную сторону анода и создают впоследствии заметное отличие в электрохимическом поведении анодного сплава, выражающееся в разной величине поляризации электрода с его наружной и внутренней стороны. Этот вывод был подтвержден экспериментально В. М. Габовым. [c.426]

Наружные слои жидкого металла, соприкасающиеся с холодными стенками изложницы, очень быстро охлаждаются, в них возникает большое число центров кристаллизации не только на примесях, но и спонтанно, так как примесей (частиц) ограниченное количество и центры кристаллизации в наружном слое металла продолжают возникать и после того, как использованы все активные центры кристаллизации. В результате получается зона мелких равноосных кристаллов — так называемых замороженных кристаллов. Но при этом сразу выделяется значительное количество тепла, вследствие чего температура образовавшейся корочки начинает повышаться как за счет этого тепла, так и за счет передачи тепла от внутренних перегретых слоев жидкого металла, и на фронте кристаллизации достигаются телшературк, при которых возможен только рост кристаллов, ранее возникших,— появляется зона столбчатых кристаллов. Как показывает опыт, направление столбчатых кристаллов не всегда совладает с направлением теплоотвода. При дальнейшем охлаждении [c.9]

Чем выще температура литья, тем больще протяженность столбчатых кристаллов и, наоборот, при понижении температуры литья и уменьщении скорости охлаждения протяженность этой зоны кристаллической структуры уменьщается, а зона разноосных кристаллов увеличивается. Вместе с этим увеличение скорости охлаждения измельчает внутреннее строение кристаллов, уменьшает толщину отдельных ветвей дендрита и увеличивает число этих ветвей. Это приводит к повышению механических свойств и технологической пластичности литого Д1еталла. Таким образом, не меняя условия плавки и литья сплавов, можно изменять макроструктуру слитка и пластичность литого металла. Для облегчения обработки давлением медных сплавов макроструктура слитков не должна иметь чрезмерно развитой зоны столбчатых кристаллов (она не должна охватывать все сечение слитка), границы или стыки кристаллов не должны быть ослаблены примесями, пленами окислов, легкоплавкими эвтектиками и другими неметаллическими соединениями. Отрицательно влияют на пластичность микротрещины, образование которых исключается подбором скоростей охлаждения слнтка. [c.228]

В следующий момент благодаря образовавшейся мелкозернистой корке температурный градиент резко снижается, переохлаждение металла уменьщается. Эти условия способствуют росту крупных ори- ентированных перпендикулярно к стенкам кристаллов вытянутой формы. Подобная ориентация определяется направлением отвода тепла, кристаллы называются столб- чатыми, а сам процесс —транс-, кристаллизацией. Поэтому зона 2 называется зоной столбчатых кристаллов, или транскристаллизационной 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]

ТРАНСКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ (от лат. 1гап8 — через) — кристаллизация. Сопровождающаяся прорастанием столбчатых кристаллов через объем затвердевающего расплава. Впервые описана (1879) рус. металлургом Д. К. Черновым. Способствует образованию столбчатой структуры (столбчатой зоны, или зоны Т.). Зона Т. расположена за корковой зоной — зоной мелких беспорядочно ориентированных кристаллов, образовавшихся у стенки литейной формы. В процессе разрастания этих кристаллов в Т. участвуют лишь те из них, к-рые благоприятно ориентированы по отношению к направлению отвода тенла. В таких кристаллах направлепия преимущественного (дендритного) роста (кристаллографические направления <100) для гранецентрированных и объемно-центрировапных кубических структур и <1010) для гексагональной плотной упаковки) перпендикулярны к стенкам литейной формы. Вследствие такого конкурентного роста толщина столбчатых кристаллов обычно в 5 —10 раз больше размеров кристаллов корковой зоны. Т. происходит, если в затвердевающем расплаве не наблюдается значительного переохлаждения (как концентрационного, возникающего при кристаллизации расплава с растворимой примесью. [c.584]

Берилл был найден также на стенке кармана в виде крупных столбчатых кристаллов, имевших около 0,9 м в длину и наклоненных по направлению к центру кармана под углом 45°. Этот крупный берилл точно соответствует по своему составу ядрам более мелких кристаллов он окрашен в молочно-белый цвет и имеет тот же удельный вес и показатели преломления. Вероятно, что часть кристаллов столбчатого берилла была разбита и обломки его падали на почвз кармана, где они служили ядром для отложения более позднего прозрачного берилла. Кроме того, на обнаженных поверхностях в кармане столбчатый берилл покрыт зоной прозрачного берилла, образующего кристалл со многими гранями, трещины внутри которого были залечены тем же бесцветным бериллом. [c.164]

Транскристаллизационная зона — зона наиболее плотного металла, обладающего наилучшими механическими свойства-, ми. Этому способствует и наименьшее количество усадочных раковин. Однако по плоскостям 5 стыкования столбчатых кристаллов наблюдается некоторое понижение механической прочности. [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология