Строение слитка

При охлаждении из расплава образуются древовидные разветвленные кристаллы. Рост зерна происходит по дендритной (древовидной) схеме (рисунок 6). Установлено, что максимальная скорость роста кристаллов наблюдается по таким плоскостям и направлениям, которые имеют наибольшую плотность упаковки атомов. В результате вырастают длинные ветви, которые называются осями первого порядка. По мере роста на осях первого порядка появляются и начинают расти ветви второго порядка, от которых ответвляются оси третьего порядка и т.д. В последнюю очередь идет кристаллизация в участках между осями дендритов.

1-3 –оси соответственно первого, второго и третьего порядков

Рисунок 6 – Схема строения дендрита

Дендриты растут до тех пор, пока не соприкоснутся между собой. После этого окончательно заполняются межосные пространства, и дендриты превращаются в полновесные кристаллы с неправильной внешней огранкой. Такие кристаллы называют зернами или кристаллитами. При недостатке жидкого металла для заполнения межосных пространств (например, на открытой поверхности слитка или в усадочной раковине) кристалл сохраняет дендритную форму. Такой дендрит обнаружен Д.К. Черновым на поверхности усадочной раковины стального слитка массой 100 т (рисунок 7). На границах между зернами в участках между осями дендритов накапливаются примеси, появляются поры из-за усадки и трудностей подхода жидкого металла к фронту кристаллизации.

Рисунок 7 – Схема строения слитка

1 – мелкозернистые равноосные кристаллы (Δ Т _{переохл.} – max);

2 – крупные столбчатые кристаллы (Δ Т _{переохл.} – min);

3 – зона равноосных кристаллов.

Дата добавления: 2014-01-13