Какие формы роста при затвердевании принимают кристаллы металлов? Описать условия роста дендритной формы кристаллов

При кристаллизации чистых металлов, кристаллы принимают дендритную форму. Они бывают столбчатые, вытянутые в одном направлении и равноосные. Дендритные формы кристаллов обуславливаются высоким градиентом t-р, высокой степенью переохл-ия, большой концентрацией примесей, большой скоростью роста.

Изобразить структуру металла после равновесной гетерогенной крист-ии. В каких условиях возможно равновесное затвердевание?

Условия равновесного затвердевания достигается за счет равномерного, медленного охл-ия, чтобы прошли все дифф-ые процессы.

Какие факторы опр-ют макроструктуру слитка? Описать их влияние.

Строение (структура) слитка во многом опр-ся условиями его получения, технологией литья, скоростью и способом охл-ия металла. При заливке металла в изложницу на характер образования и роста дендритов оказывают влияние стенки изложницы. Преимущественные направления роста дендритов зависят от направления теплоотвода, поэтому основная масса главных осей дендритов оказывается ориентированной в направлении теплопотока, т.е. в направлении перпендикулярном стенкам изложницы (столбчатые кристаллы).

Регулируя технологические параметры литья можно получить различную по типу структуру слитка. Например, столбчатую, равноостную. Чем больше скорость охл-ия и чем меньше размер слитка тем больше зона столбчатых кристаллов.

На структуру слитка огромное влияние оказывает модифицирование для увеличения центров кристаллизации, уменьшения зерна, это способствует формированию мелкозернистых равноостных кристаллов.

В каких условиях должен кристаллизоваться чистый металл, чтобы получить мелкозернистую структуру?

Модифицирование для увеличения центров кристаллизации, малый перегрев, большой ΔТ, n должна быть больше c

Чем больше скорость образования зародышей и меньше скорость роста, тем меньше размер кристалла, выросшего из зародыша, и, следовательно, более мелкозернистой будет структура металла.

Величина зерна находится в следующей зависимости от числа зародышей и скорости их роста:

При большой степени переохлаждения rT (малой скорости охл-ия) число зародышей мало. В этих условиях будет получено крупное зерно. С увеличением степени переохлаждения скорость образования зародышей возрастает и размер зерна в затвердевшем металле уменьшается.

На размер зерна металла сильно влияют: t-ра нагрева и разливки жидкого металла, его хим-ий состав и особенно присутствие в нем посторонних примесей.