Понятие о темпе кристаллизации сплавов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 19Следующая ⇒

– темп выделения твердой фазы(тк) – количество твердой фазы, выделяющейся при снижении температуры на 1^оС безотносительно ко времени

– коэффициент распределения компонента В между твердой и жидкой фазами.

Для нашей диаграммы С_т< C_ж => К< 1

С_т> C_ж; К> 1

Темп выделения на ликвидусе и на солидусе определяется коэффициентом распределения примесей и в системах где К< 1, диаграмма состояния с расходящимися к низу линиями ликвидуса и солидуса характеризуются преимущественным выделением твердой фазы вблизи ликвидуса и малым выделением вблизи солидуса и наоборот

K< 1, t_o смещается в сторонуt_л

1.5 Положение линии t_o на диаграммах состояния различного типа.

В сплавах типа нисходящего твердого раствора I температура t_oнаходится вблизи ликвидуса вследствие интенсивного выделения твердой фазы. Для восходящего твердого раствора II, t_oнаходится вблизи солидуса, как следствие низкого темпа выделения на ликвидусе.

Твердые растворы, имеющие приблизительно параллельные линии ликвидуса и солидуса характеризуются равномерным выделением твердой фазы, t_oрасполагается в средней части диаграммы.

С_о< C₁ – первично выделяющаяся твердая фаза α, этого достаточно для образования твердого скелета.

С_э> C_o> C₁ – недостаточно выделения α – фазы и скелет НТФ образуется за счет дополнительного выделения эвтектики, следовательно t_o= t_э

2. Структурные факторы

Структуру характеризуют на двух уровнях: макро- и микроструктура. При формировании глобулярной структуры, которая характеризуется большим количеством центров кристаллизации и на уровне микроструктуры глобулярная структура характеризуется высокой разветвленностью дендритов, тогда образование НТФ происходит при выделении большого количества твердой фазы m_oи более низкой t_oи наоборот. При образовании крупнозернистой макроструктуры и малой разветвленности дендритов срастание происходит при малом критическом m_oи более высокой t_ocцелью управления параметрами m_oи t_oмогут быть использованы такие технологические приемы, которые связаны с воздействием на макро- и микроструктуру в частности модифицирование, фильтрация расплавов для их очищения от включений, которые влияют на образование центров кристаллизации и другие средства рафинирование расплавов.

3. Механические факторы

Механические факторы могут быть внутренними (течение расплава) и внешними. Внешние факторы связаны с использованием технологических приемов. В результате механических воздействий возможно два проявления:

1) Разрушение образовавшихся стыков и сростков, обеспечивающее возможность перемещения жидко-твердой смеси.

2) Фрагментация дендритов, при этом структура становится более глобулярной и приобретает способность к дальнейшему перемещению

Применение механических средств для фрагментации дендритов позволяет обеспечить жидкоподвижность смеси жидкой фазы и твердых дендритов до 40-50% твердой фазы, в то время как в спокойном состоянии эта смесь теряет способность к перемещению при 20-30% твердой фазы. При заполнении формы жидко-твердой смеси со значительным количеством твердой фазы обеспечивается существенное повышение качества металла. Более мелкозернистая структура и уменьшается содержание дефектов, т.к. значительная часть выделение твердой фазы происходит в заливочном устройстве.

1.6 Методы определения параметров НТФ

I. Метод вакуумного всасывания (МВВ)

Путь, пройденный металлом до остановки, вследствие перемерзания, является мерой жидкотекучести, т.е. способностью заполнять форму

II. Метод фильтрации

Если течение происходит в условиях перемещения междендритной жидкой фазы и прекращается в момент исчезновения междендритной жидкой фазы, то фильтрация оценивает перемещение внутредендритной жидкой фазы и процесс фильтрации важен для формирования усадочных пустот в отливке.

III. Метод линейной усадки

Сокращение наружных размеров отливки начинается послеобразования НТФ когда термическое сжатие отдельных кристаллитов эстафетным порядком засчет стыков и сростков передается по всей длине отливки и обеспечивает начало линейной усадки. Линейная усадка отливки должна преодолеть трение по наружной поверхности на границе металл-форма. Следовательно (t_o)_y, будет зависеть от геометрии отливки и шероховатости поверхности формы.

Процесс образования НТФ определяется характером формирующейся структуры, положением сплава на диаграмме состояния и ее геометрией механическим взаимодействием образующихся кристаллов между собой и со стенками формы и зависят от характера исследования литейного процесса, а также факторов определяющих их интенсивность. Параметры НТФ t_oи m_oдля разных литейных процессов различаются и от условий формирования отливки.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒