Сборник методических указаний к выполнению лабораторных работ по курсу "Материаловедение". Часть 1. Егоров Ю.П - 25 стр.

UptoLike

переходу металла из жидкого состояния в твердое. Постоянная температура на
этом участке поддерживается за счет выделения скрытой теплоты
кристаллизации.
Рис. 3. Кривая охлаждения расплавленного металла
Степень переохлаждения при кристаллизации не является постоянной
величиной. Она увеличивается с увеличением скорости охлаждения металла. В
реальных заводских условиях изготовления отливок степень переохлаждения
обычно не превышает 20–30°, но для очень чистых металлов может достигать
нескольких сотен градусов.
Механизм процесса кристаллизации можно представить в виде двух
элементарных процессов:
1) Образование в жидкости центров кристаллизации (зародышей,
мельчайших твердых частиц).
2) Рост кристаллов из образовавшихся зародышей.
Скорости этих элементарных процессов зависят от степени
переохлаждения ΔT или скорости охлаждения металла V. Эта зависимость
показана на рис. 4.
Как уже говорилось, в большинстве случаев процессы кристаллизации
металла на металлургических заводах, в литейных цехах происходят при
сравнительно небольших степенях переохлаждения (левая часть графика на
рис. 4).
Из приведенной на рис. 4 зависимости видно, что при малых скоростях
охлаждения и малых степенях переохлаждения (например, ΔT
1
и V
1
) получается
небольшая скорость образования зародышей (с.з.
1
). Следовательно, в
кристаллизующейся жидкости образуется небольшое число центров
кристаллизации и из них вырастает небольшое число кристаллов, что приводит
к появлению крупнозернистой структуры после затвердевания металла.
Схематически это показано на рис. 5.
24