рактично починається кристалізація називається фактичною температурою кристалізації. p align="justify"> Охолодження рідини нижче рівноважної температури кристалізації називається переохолодженням, яке характеризується ступенем переохолодження ():
В
Ступінь переохолодження залежить від природи металу, від ступеня його забрудненості (чим чистіше метал, тим більше ступінь переохолодження), від швидкості охолодження (чим вище швидкість охолодження, тим більше ступінь переохолодження).
Розглянемо перехід металу з рідкого стану в твердий.
При нагріванні всіх кристалічних тіл спостерігається чітка межа переходу з твердого стану в рідкий. Така ж межа існує при переході з рідкого стану в твердий. p align="justify"> Кристалізація - це процес утворення ділянок кристалічної решітки в рідкій фазі і ріст кристалів з утворених центрів.
Кристалізація протікає в умовах, коли система переходить до термодинамічно більш стійкого стану з мінімумом вільної енергії.
Процес переходу металу з рідкого стану в кристалічний можна зобразити кривими в координатах час - температура. Крива охолодження чистого металу представлена ​​на рис. 1.2. <В
Рис.1.2. Крива охолодження чистого металу
- теоретична температура кристалізації;
фактична температура кристалізації.
Процес кристалізації чистого металу:
До точки 1 прохолоджується метал у рідкому стані, процес супроводжується плавним зниженням температури. На ділянці 1 - 2 йде процес кристалізації, що супроводжується виділенням тепла, яке називається прихованою теплотою кристалізації. Воно компенсує розсіювання теплоти в простір, і тому температура залишається постійною. Після закінчення кристалізації в точці 2 температура знову починає знижуватися, метал охолоджується в твердому стані. p align="justify"> Механізм та закономірності кристалізації металів.
При відповідному зниженні температури в рідкому металі починають утворюватися кристалики - центри кристалізації або зародки. Для початку їх росту необхідне зменшення вільної енергії металу, у противному випадку зародок розчиняється. p align="justify"> Мінімальний розмір здатного до зростання зародка називається критичним розміром, а зародок - стійким.
Перехід з рідкого стану в кристалічний вимагає витрати енергії на утворення поверхні розділу рідина - кристал. Процес кристалізації буде здійснюватися, коли виграш від переходу в твердий стан більше втрати енергії на утворення поверхні розділу. Залежність енергії системи від розміру зародка твердої фази представлена ​​на рис. 1.3. p align="justify"> Зародки з розмірами рівними і великими критичного ростуть зі зменшенням енергії і тому здатні до існування.
В
