в) йде в напрямку найбільшого градієнта температур (вісь першого порядку). Збільшення розмірів осей першого порядку відбувається не тільки в довжину, одночасно збільшується і її ширина. Надалі від осей першого порядку під певними кутами починають рости нові осі, звані осями другого і третього порядку.
У міру зростання осей більш високого порядку (четвертого, п'ятого і т.д.) поступово заповнюються всі проміжки, раніше зайняті рідким металом, - дендритная кристалізація сповільнюється.
Дендритна кристалізація чітко виражена в умовах нестачі рідкого металу для заповнення простору (поверхневі шари, усадочная раковина) і при наявності домішок і сторонніх атомів в розплаві (кристалізація реальних сплавів).
2.2 Будова злитка
кристалізація метал розплав злиток
Кристали, що утворюються в процесі затвердіння металу, можуть мати різну форму в залежності від швидкості охолодження і кількості домішок. Зазвичай в напрямку відводу тепла кристал зростає швидше, ніж в іншому напрямку, в результаті утворюється деревовидний кристал - дендрит. Схематичне зображення дендрита вперше було зроблено Д.К. Черновим. Дендритне будова кристалів є типовим для литого металу. Кристалізація рідкого металу починається біля стінок виливниці. При зіткненні рідкого металу зі стінками виливниці він піддається інтенсивному охолодженню, що приводить до утворення величезного числа центрів кристалізації.
Через великій швидкості охолодження утворилися кристали не встигають вирости до значних розмірів, і тому перша зона злитка має дрібнозернисту будову. Після утворення першої зони умови кристалізації змінюються. Зниження температур охолоджуваного металу і підвищення температури стінок виливниці призводять до зменшення швидкості охолодження. Для цієї стадії кристалізації характерний спрямований відведення теплоти перпендикулярно стінок виливниці. З огляду на виниклих умов кристалізації кристали, що утворюються в цей момент, ростуть перпендикулярно стінок виливниці всередину рідкого металу. Це призводить до утворення другої зони злитка - зони стовпчастих кристалів. У процесі подальшої кристалізації спрямованість відведення тепла втрачається, швидкість охолодження зменшується, і тому в центральній частині злитка утворюються великі рівноосні кристали. У міру кристалізації металу домішки все більш відтісняються в рідку частину. Це зумовлює нерівномірний розподіл елементів як в мікрообсязі, так і в різних зонах злитка. Нерівномірний розподіл хімічних елементів в обсязі металів називається ліквацією. Рідкий метал має більший питомий об'єм, ніж твердий, тому у верхній частині злитка, яка застигає в останню чергу, утворюється усадочная раковина - порожнеча. Усадочна раковина зазвичай оточена найбільш забрудненою частиною металу. Верхню частину зливка відрізають і переплавляють, а інший метал піддають обробці тиском.
Висновок
Перехід металу з рідкого стану в твердий називається кристалізацією. Вона протікає внаслідок переходу системи з термодинамічно нестійкого стану в термодинамічно стійкий стан, тобто зі стану з більшою енергією в стан з меншою енергією.
Під час плавлення відбувається поглинання теплоти, яка витрачається на підвищення енергії атомів, тобто на «руйнування» кристалічної решітки металу. Ця теплота називається прихованою.
У процесі кристалізації відбувається зворотне виділення енергії у вигляді прихованої теплоти кристалізації. Вона компенсує тепло, яке відводиться в навколишнє середовище, і затримує падіння температури.
Зі збільшенням швидкості охолодження ступінь переохолодження зростає, і процес кристалізації протікає при температурах, значно нижчих, ніж рівноважна температура кристалізації.
Ступінь переохолодження залежить від природи і чистоти металу. Чим чистіше метал, тим при більшому ступені переохолодження виникають зародки твердих кристалів.
Список використаної літератури
1. Адаскін А.М., Зуєв В.М. Матеріалознавство (металообробка).- М., 2003.
. Черепахін А.А. Матеріалознавство.- М., 2004.
. Лахтін Ю.М., Леонтьєва В.П. Матеріалознавство.- М., 2000.
. Металознавство/Под ред. М.Н. Самоходского.- М., 2000.
