Cтраница 3
Атомы вдоль края неполной плоскости имеют один неспаренный электрон ( рис. V. Такая дислокация ведет себя в полупроводнике, следовательно, подобно акцепторной примеси. Дислокации в кристаллах германия и кремния являются в основном продуктом пластической деформации кристалла, происходящей в результате возникающих в нем термических напряжений. Возникновение термических напряжений в кристаллах обязано значительному радиальному температурному градиенту в охлаждающемся кристалле, когда большая часть тепла слитка теряется при охлаждении через его боковую поверхность. Корка слитка претерпевает при этом более быстрое термическое сжатие, чем центральные зоны слитка, вследствие чего в кристалле возникают пластические сдвиги, приводящие к образованию дислокаций. [31]
При 0 08 и 0 1 % Ti столбчатые кристаллы в слитках 35ХМ И ЗОХГС становятся тоньше, а 0 15 % Ti приводит к их утолщению. В стали 40ХН добавки Ti влияют на равноосную зону, измельчая ( при 0 08 - 0 1 %) или укрупняя ( при 0 15 %) зерно. Введение 0 03, 0 05, 0 08, 0 1 % Nb постепенно уменьшает толщину столбчатых кристаллов в стали ЗОХГС. Влияние Nb на структуру слитка 35ХМ наблюдается при несколько больших концентрациях. Цирконий усиливает столбчатую структуру в стали 30 ХГС, в то время как в слитках 35ХМ и 40ХН добавка 0 08 - 0 1 % Zr устраняет столбчатую и значительно измельчает равноосную зону. Цирконий в большей концентрации ( 0 2 %) не оказывает влияния на структуру этих сталей. Ванадий в количестве 0 05 % измельчает зерно в центральной зоне слитка стали ЗОХГС; большие добавки ( 0 08 и 0 1 %) существенно не влияют на структуру. [32]
Наименьшее влияние, вопреки ожиданиям, наблюдалось при введении в жидкий А1 порошка слюды и каменной соли, что автор объясняет всплыванием частиц на поверхность расплава. Слабый эффект частиц ZnS объясняется большим несоответствием решеток вюрцита и алюминий - Существенное измельчение зерен наблюдалось при модифицировании сплава порошками галенита, кальцита и титана. Овсиенко предполагает, что это связано с седиментацией частиц шли с химическими изменениями, происходящими на их поверхности. В случае модифицирования титаном перегревы ( 300 - 500 С), наоборот, способствуют еще большему диспергированию структуры, что, по-видимому, связано с увеличением растворимости титана и возникновением большого количества частиц соединения. Исходя из полученных результатов, автор сделал вывод, что образование равноосных кристаллов центральной зоны слитка связано с наличием нерастворимых примесей. [33]
Этими факторами определяется в основном работа образования зародышей, зарождающихся не спонтанно ( какпр и возникновении зоны замороженных кристаллов), а на примесях. В малых слитках стали Х18Н9, кристаллизовавшихся в чугунных изложницах размером 60X60X200 мм, из-за большой работы образования зародышей, даже при низкой температуре разливки, центральная зона равноосных кристаллов не возникает. В слитке трансформаторной стали, отлитом из перегретого на 100 С расплава в чугунную изложницу, образуется в центре зона крупных равноосных кристаллов. С уменьшением температуры разливки ( перегрев 20 С) центральная зона слитка увеличивается и равноосные кристаллы значительно уменьшаются. При разливке слабо перегретой трансформаторной стали в медный водоохлаждаемый кристаллизатор диаметром 100 мм центральная равноосная зона в слитке отсутствует. Результаты исследования сталей различных марок показали, что образование центральной зоны равноосных кристаллов зависит от сочетания и количества компонентов. В небольших слитках низколегированной стали, содержащей Mil, Si и Сг ( примерно 1 % каждого), центральная зона равноосных кристаллов не возникает. При наличии Ni и Сг в том же количестве центральная зона равноосных кристаллов образуется только при низкотемпературной разливке. Границы зерен центральной зоны зачастую обогащены примесями и легкоплавкими - фазами, которые вытесняются на периферию при росте равноосных кристаллов. Ширина приграничных учйсТкой, окаймляющих равноосные зерна и являющихся местами скопления вторых фаз и других выделений, оказывает решающее влияние на степень однородности и свойства металла центральной зоны слитка. [34]