27
бокому переохлаждению расплава так, что его температура опускается
ниже точки ликвидуса. В результате этого в жидкой фазе образуется
большое число зародышей кристаллизации, которые в дальнейшем рас-
тут, мешая друг другу, образуя множество мелких неориентированных
равноосных кристаллов. Так формируется внешний слой слитка, назы-
ваемый корковой зоной (первая зона слитка).
Скорость теплоотвода снижается во времени по следующим причи-
нам: нарастание толщины затвердевшей корочки металла, возникнове-
ние воздушного зазора между стенками изложницы и поверхностью
слитка вследствие усадки затвердевающего металла.
Переохлаждение жидкости вблизи фронта кристаллизации становит-
ся близким к нулю. С этого момента в жидком металле уже не могут об-
разовываться новые зародыши кристаллизации. Продолжается лишь
рост кристаллов, которые образовались раньше, т. е. кристаллов, со-
ставляющих фронт кристаллизации. Такие кристаллы вообще могут рас-
ти в произвольном направлении. Однако, у тех кристаллов, которые рас-
тут под произвольным углом к стенке, скорость отвода теплоты меньше,
чем скорость отвода тепла от кристаллов, растущих перпендикулярно
стенке. Это объясняется тем, что длина пути теплоотвода по оси кри-
сталлов, растущих наклонно к стенке больше, чем у растущих перпенди-
кулярно к ней. Поэтому наклонные кристаллы растут медленно и выкли-
ниваются быстрорастущими кристаллами, ориентированными в направ-
лении, противоположном отводу тепла. Так образуется слой крупных,
ориентированных кристаллов, называемых столбчатыми (вторая зона
слитка).
Толщина зоны столбчатых кристаллов в значительной степени зави-
сит от перегрева металла, так как для его затвердевания требуется от-
вести не только скрытую теплоту кристаллизации, но и, в первую оче-
редь, теплоту перегрева металла над точкой ликвидуса. Вследствие та-
кого двухстадийного отвода тепла в жидкой сердцевине всегда имеется
градиент температур. У фронта кристаллизации температура жидкости
близка к температуре ее кристаллизации. По оси слитка температура
жидкости вскоре после заливки изложницы близка к температуре залив-
ки. В дальнейшем температура жидкости у оси постепенно снижается,
так как происходит постоянный отвод теплоты перегрева жидкости. В
момент, когда температура жидкости у оси становится близкой к темпе-
ратуре ее кристаллизации, градиент температур в жидкой сердцевине
слитка становится близким нулю, а рост столбчатых кристаллов пре-
кращается. Начинается кристаллизация третьей зоны слитка - зоны
крупных равноосных, неориентированных кристаллов. Незначительное
переохлаждение жидкости вблизи фронта кристаллизации приводит к
тому, что в этом слое может возникать небольшое количество зароды-
шей кристаллизации, способных к росту. Эти кристаллы растут равно-
мерно во всех направлениях и достигают большой величины, поскольку
в своем росте они не мешают друг другу.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »
