ПРОЦЕСС КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛА

ПРОЦЕСС
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
МЕТАЛЛА
Мельникова Татьяна Витальевна
Преподаватель спецдисциплин
профессионального училища № 10
г. Северск
В жидком металле(МL) при высоких t0 атом
находиться в беспорядочном движении. Правильное
кристаллическое строение МL приобретают в
процессе затвердения, т.е. при переходе из жидкого
состояния в твердое.
Процесс образования кристаллов при переходе
вещества из жидкого состояния в твердое
называется ПЕРВИЧНОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ.
Процесс изменения кристаллического строения
вещества в твердом состоянии называется
ВТОРИЧНОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ.
Для изучения кристаллизации строят кривые
охлаждения, которые показывают изменения t0 c
течением времени по мере охлаждения
расплавленного ML.
КРИВАЯ ОХЛАЖДЕНИЯ
МЕТАЛЛА
1. Теоретическая кривая температуры кристаллизации
Ткр- критическая температура кристаллизации.
1
2. Фактическая кривая температуры кристаллизации.
Тп -фактическая температура кристаллизации.
Тп-Ткр= степень переохлаждения.
1
t0
2
3
п
Ткр.
Тп
время
1. Показана кристаллизация ML без переохлаждения т.е. естественным
путем. Видно, что переход ML из жидкого состояния в твердое происходит при
определенной температуре Ткр- называется критической точкой или
температурой кристаллизации.
Выше этой температуры металл находится в жидком состоянии ниже в
твердом. Переход металла из жидкого состояния в твердое сопровождается
выделением Скрытой теплоты кристаллизации, поэтому несмотря на
охлаждение, температура металла остается неизменной до окончания
процесса кристаллизации (горизонтальный участок).
После окончания процесса кристаллизации металл в твердом состоянии
равномерно охлаждается – кривая плавно идет вниз.
Чтобы вызвать кристаллизацию, жидкий металл нужно охладить до
температуры более низкой, чем температура кристаллизации, т.е. металл
нужно переохладить.
2. Температура, при которой практически начинается кристаллизация,
называется фактической температурой кристаллизации ( Тп) Степень
переохлаждения может быть незначительной(кривая2).
3. Степень переохлаждения большая( кривая3), скрытая теплота
кристаллизации выделяется из-за большого переохлаждения настолько бурно,
что температура повышается скачкообразно(петля) и приближается к
теоретической.
При охлаждении жидкого металла атомы его в
отдельных местах начинают группироваться образуя
отдельные центры кристаллизации.
Вокруг отдельных центров кристаллизации начинают
расти кристаллы.
В начале кристаллы растут свободно, т.к. со всех
сторон их окружает жидкий металл. Затем они
присоединяются друг к другу и начинают расти там
где еще есть жидкий металл.
Кристаллы присоединяются друг к другу и несмотря на их правильное строение
получают неправильную внешнюю форму.
Кристаллы неправильной формы называются зернами или кристаллитами.
От величины образования зерен, их формы и расположения зависят свойства
металла.
Крупнозернистое строение металлов и сплавов.
Металлы и сплавы с мелкозернистым строением
имеют более высокую прочность и лучшую
Лучшую сопротивляемость ударным нагрузкам
Мелкозернистое строение металлов и сплавов.
Литература:
Гелин Ф.Д. Материаловедение.