Нарисуем график

В углу на шкале температуры – теоретическая температура кристаллизации Тs,

При этой температуре оба показателя равны нулю.

чем дальше от Тs, тем больше переохлаждение.

Запишем. с увеличением степени переохлаждения с к и ч.ц возрастают, достигают максимума и снижаются. При больших переохлаждениях практически падают до нуля. Это объясняется уменьшением подвижности атомов и способности системы к превращению.

Запишем. Размер образовавшихся кристаллов, а значит и свойства металла очень сильно зависит от соотношения величин с.к. и ч.ц.

Рассмотрим 3 примера:

1. Большое значение с.к. и малое значение ч.ц. Образуются немногочисленные крупные кристаллы.

2. Большое значение ч.ц. и малое с.к.. Много мелких кристаллов - мелкозернистая структура.

3. Очень большое переохлаждение. Жидкость остыла, стала твердой НО НЕ ЗАКРИСТАЛЛИЗОВАВШЕЙСЯ, не имеющей кристаллической структуры. Далее мы будем встречать, например, переохлажденный аустенит, который обладает особыми свойствами. Другие примеры: обычное оконное стекло, соли, силикаты, органические вещества.

Рассмотрим подробнее образование зародыша, то есть поверхность раздела жидкость – кристалл. Образование этой поверхности тоже требует некоторых затрат энергии.

При кристаллизации образуютс зародыши разных размеров. Но какие-то растворяются, какие-то продолжают расти.

Превращение произойдет тогда, когда выигрыш в энергии перехода будет больше потери энергии идущей на образование поверхности раздела жидкость – кристалл.

Нарисуем график

Запишем. Увеличение размера зарождающегося кристалла вначале приводит к росту свободной энергии, так как объем частицы мал, а поверхность относительно велика. Но при некотором критическом значении увеличение размера зародыша приведет к уменьшению свободной энергии.

Запишем определение. Критический размер зародыша – минимальный размер зародыша, способного к росту. Такой зародыш называется устойчивым.

1.9 Форма кристаллических образований.

В реальном процессе кристаллизации кроме двух факторов с.к и ч. Ц действуют еще другие, которые по своей силе могут превосходить их:

1. скорость и направление отвода тепла

2. наличие нерастворившихся частиц, которые служат готовыми центрами кристаллизации.

3 Конвекционные токи жидкого металла.

В направлении отвода тепла кристалл растет быстрее, чем в другом.

Если на поверхности кристалла образуется бугорок он приобретает способность расти в боковом направлении.

Запишем определение. Дендрит – древовидный кристалл. Нарисуем схему. Запишем главная ось – первого порядка, перпендикулярно – 2- го порядка, третьего и так далее.

Дата добавления: 2014-01-13