лекции по материаловедению -2006

4.4. Строение металлического слитка

При кристаллизации большое значение имеют степень переохлаждения и направление теплоотвода. Кристаллизация начинается от стенок формы (изложницы). В направлении отвода тепла кристалл растет быстрее.

Рисунок 4.3 – Схема строения слитка

аксимальная скорость роста кристалла обычно происходит по наиболее плотноупакованным направлениям. Вначале растут стержни - оси 1-го порядка, затем перпендикулярно им растут оси 2-го порядка, перпендикулярно им растут оси 3-го порядка и т.д., в последнюю очередь кристаллизуются межосные участки. Рост кристаллов происходит до соприкосновения. Такой древовидный кристалл называют дендритом, а во время этой кристаллизации часто образуется дендритная ликвация: оси дендритов, которые кристаллизуются при более высоких температурах, имеют в своем составе меньше легкоплавких примесей, а межосные участки и границы зерен – больше.

Схема строения слитка приведена на рис. 4.3. В слитке обычно обнаруживается три зоны - наружная корковая с мелкими разориентированными зернами (І), промежуточная зона транскристаллизации со столбчатыми кристаллами (ІІ) и внутренняя зона с разориентированными равноосными крупными зернами (ІІІ). Корковая зона характеризуется наибольшим переохлаждением и модифицирующим влиянием относительно холодных стенок формы.

Зона столбчатых кристаллов появляется вследствие направленного теплоотвода от центра слитка к стенкам. В центральной зоне переохлаждение минимально, поэтому число кристаллов невелико, а их размеры большие.

Содержание