Cтраница 3
![]() |
Диаграмма изотермического превращения аустенита для чугуна, содержащего 1 45 % Si и 4 34 % Си. Нагрев до 1000 С. [31] |
Большое значение для реализации в сходных температурных условиях стабильного или метастабильного варианта эвтектоид-ного распада имеет наследственная химическая микронеоднородность аустенита, обусловленная внутрикристаллической ликвацией меди и кремния. Феррит образуется в высококремнистых зонах бывших дендритных ветвей и эвтектических колоний. Влияние ликвации кремния частично компенсируется стабилизирующим эффектом меди, обогатившей те же микрообъемы матрицы. [32]
Регулирование режимов роста: увеличение температурного градиента до 220 К / см и скорости выращивания выше 100 мм / ч приводит к уменьшению размеров дендритных ячеек н междендритных пространств, уменьшению внутрикристаллической ликвации, подавлению обратной ликвации. [33]
В условиях практики, если сплавы охлаждаются довольно быстро и состав кристаллов не успевает выравниваться, различные места кристалла имеют неодинаковый состав; такая химическая неоднородность внутри отдельных кристаллов называется дендритной, или внутрикристаллической ликвацией. Установлено, что чем больше интервал между ликвидусом и со-лидусом сплава, тем больше возможна дендритная ликвация сплава. [34]
Зональную ликвацию практически устранить невозможно. Внутрикристаллическая ликвация может быть значительно ослаблена путем отжига. Сталь нагревают до 1100 - 1200 С, выдерживают при этой температуре 10 - 15 ч, после чего медленно охлаждают вместе с печью до 200 С. Дальнейшее охлаждение производят на воздухе. [35]
В литейных сплавах различают дендритную и зональную ликвацию. Дендритная внутрикристаллическая ликвация образуется при ускоренном охлаждении отливки. Длительной выдержкой при высоких температурах эта неоднородность может быть частично или полностью устранена. Зональная ликвация может быть уменьшена перемешиванием расплава перед заливкой и быстрым охлаждением в форме. [36]
При небольших скоростях охлаждения увеличение интенсивности охлаждения до определенного предела приводит к усилению внутрикристаллической ликвации в соответствии с диффузионным механизмом кристаллизации. С дальнейшим увеличением скорости охлаждения внутрикристаллическая ликвация снижается вследствие того, что диффузионный механизм кристаллизации сменяется бездиффузионным ( фиг. [37]
Приняв за степень внутрикристаллической ликвации е отношение Сп - СЦ / СП, где Сп и Сц - концентрация меди на периферии и в центре дендритных ячеек соответственно, Д. И. Белый [43] получил е 20 % для условий кристаллизации сплава А1 - 4 5 % С под давлением и е 60 % для свободной кристаллизации. Это указывает на то, что степень внутрикристаллической ликвации в сплаве при кристаллизации под давлением снижается по сравнению со свободной кристаллизацией. [38]
В реальных условиях охлаждения расплава кристаллизация твердых растворов чаще всего протекает неравновесно: диффузионные процессы, необходимые для выравнивания концентрации растущих кристаллов по объему, отстают от процесса кристаллизации. В результате сохраняется неоднородность состава по объему кристалла - внутрикристаллическая ликвация: сердцевина кристаллов обогащена тугоплавким компонентом сплава, а наружные части - компонентом, понижающим температуру плавления. [40]
Такое сложное влияние скорости охлаждения на внутрикри-сталлическую ликвацию проявляется при кристаллизации как слитков и отливок, так и сварных швов. В слитках и отливках в зоне столбчатых кристаллов, остывающей наиболее быстро, внутрикристаллическая ликвация проявляется значительно слабее, чем в зоне равноосных кристаллов, которая охлаждается более медленно. Скорость диффузионного роста кристаллов ориентировочно составляет 10 - 3 см / мин. Поскольку при образовании столбчатых кристаллов скорость роста колеблется от К) - 1 до 102 см / мин, в этом случае действует преимущественно механизм бездиффузионной кристаллизации, приводящий к снижению степени внутрикристаллической ликвации по мере увеличения скорости охлаждения. Следует также отметить, что распределение сегрегации этих примесей происходит не только по границам кристаллитов, но преимущественно в их внутренних зонах - в междуосных пространствах дендритов. Участки сегрегации имеют ширину 3 - 15 мкм и занимают 20 - 30 % площади каждого столбчатого кристалла. [41]
Такое сложное влияние скорости охлаждения на внутрикрпсталлическую ликвацию проявляется как при кристаллизации слитков и отливок, так и сварных швов. В слитках и отливках в зоне столбчатых кристаллов, охлаждаемой наиболее быстро, внутрикристаллическая ликвация стали и цветных сплавов проявляется значительно слабее, чем в зоне равноосных кристаллов, которая охлаждается более медленно. Скорость диффузионного роста кристаллов ориентировочно выражается величинами порядка 10 - - 3 см / мин. С этой точки зрения в условиях образования столбчатых кристаллов, скорость роста которых колеблется в пределах от 10 - до 102 см / мин, действует преимущественно механизм бездиффузионной кристаллизации, приводящий к снижению степени внутри-кристаллической ликвации по мере увеличения скорости охлаждения. [42]
![]() |
Влияние скорости охлаждения на степень внутрикрис-таллической ликвации.| Смещение температуры неравновесного солидуса в зависимости от скорости охлаждения. [43] |
С увеличением скорости охлаждения от 0 до w2 точка предельной растворимости на бинарной диаграмме состояния смещается влево в сторону меньших концентраций до тех пор, пока преобладает диффузионный механизм кристаллизации. Существует предельная скорость охлаждения w2, при которой растворимость наименьшая, а степень внутрикристаллической ликвации максимальная. При дальнейшем увеличении скорости охлаждения с развитием процесса бездиффузионной кристаллизации предельная растворимость смещается вправо к равновесному положению. Однако и в этом случае увеличение скорости охлаждения однозначно приводит к снижению температуры неравновесного солидуса. [44]
Прежде всего рассмотрим сложное влияние скорости охлаждения при кристаллизации на степень развития внутрикристаллической ликвации в металле шва [ 3; 4, с. При небольших скоростях охлаждения увеличение его интенсивности до определенного предела приводит к усилению внутрикристаллической ликвации в соответствии с диффузионным механизмом кристаллизации. [45]