Строение металлического слитка
Кристаллизация в формах и отливках идет в стороны противоположные отводу тепла, т. е. перпендикулярно стенкам и дну. Особенность формирования кристалла, характерная для литейных сталей и некоторых металлов (Си, Ag, Аи), заключается в том, что сначала образуются так называемые оси первого порядка k, затем от них под определенными углами начинают формироваться оси второго порядка m, далее от них растут оси третьего порядка n и т. д. (рисунок 1.3) В результате такого процесса вырастает древовидный кристаллит (дендрит). Процесс кристаллизации идет избирательно, т.е. к растущему кристаллу присоединяются атомы металла, а примеси оттесняются, образуя оболочку, богатую загрязнениями, что затрудняет рост оси в поперечном направлении, тем самым ускоряется их направленный рост.
Жидкий металл, который затвердевает в междендритном пространстве в последнюю очередь, содержит большее количество примесей, чем уже затвердевший металл. Таким образом, в жидком межосном пространстве накапливаются примеси и загрязнения. В результате в объеме отдельно взятого кристаллита (дендрита) наблюдается неоднородность химического состава — так называемая внутрикристаллитная или дендритная ликвация. После горячей механической обработки (ковки, прокатки и прессовки) дендриты вытягиваются вдоль направления течения металла и образуют волокна, которые при наилучшем расположении распределяются вдоль контура изделия. Это оказывает положительное влияние на его механические свойства.
|
|
|
|
| Рисунок 1.3 Схема строения дендрита |
Рассмотрим процесс кристаллизации жидкой стали при разливке ее в формы, называемые изложницами.
Кристаллизация начинается при значительной степени переохлаждения, особенно у наружных стенок и дна. В этой зоне образуется большое число центров кристаллизации, и сплав приобретает большое количество мелких произвольно ориентированных кристаллов, эта зона называется зоной мелких равноосных кристаллов (рисунок1.4, зона I), также размер дендритов в этой зоне обусловлен неровностью стенок изложницы. Следующая зона – зона столбчатых кристаллов, образующаяся в условиях интенсивного направленного теплоотвода (рисунок 1.4, зона II). Третья зона - зона крупных равноосных кристаллов (рисунок 1.4, зона III), образующая в условиях отсутствия направленного теплоотвода и низкой степени переохлаждения.
В начале кристаллизации на поверхности жидкого металла образуется тонкая корочка. При переходе из жидкого состояния в твердое сплав уменьшается в объеме, корочка на поверхности прогибается и под ней образуется усадочная раковина 1, заполненная газами. Под усадочной раковиной переплетение кристаллов образует усадочную рыхлоту 2 в связи с тем, что последние порции жидкой фазы прошли вниз для заполнения промежутков между кристаллами. После кристаллизации верхняя часть слитка спокойной стали отрезается и отправляется в переплав.
|
|
|
Форма и размер зерен в слитке зависят от условий кристаллизации: температуры жидкого металла, скорости и направления отвода тепла, примесей в металле; и применения модифицирования.
|
| Рисунок 1.4 - Строение металлического слитка |
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!