Практическая часть

Вариант № 1

№ измерения	Время , мин	Хш, мм	Х0, мм
1	0	4,2	0,075
2	1	7,28	0,13
3	2	10,64	0,19
4	3	13,44	0,24
5	4	14,84	0,265
6	5	16, 24	0,29
7	6	17,36	0,31
8	7	17,92	0,32
9	8	18,26	0,326
10	9	18,48	0,33
11	10	18,48	0,33
12	11	18,48	0,33

Х₀ = V_кр= M =

Расчет скорости кристаллизации в точках:

V₁=

V₂=

V₃=

Ответы на контрольные вопросы:

1)Важные характеристики кристаллической структуры –

2) Все вещества могут находиться в четырех агрегатных состояниях: твердом, жидком, газообразным и плазменном. Переход вещества из одного состояния в другое обуславливается тем, что на различных уровнях температуры свободная энергия вещества различная, вещество стремится к наименьшему запасу свободной энергии.

3)Агрегатное состояние зависит от физических условий, в которых находится вещество. Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в тепловом движении его молекул (атомов) и в их взаимодействии при разных условиях.

4)

5) Скорость процесса кристаллизации зависит от скорости зарож­дения центров кристаллизации (ч.ц) и скорости роста кристаллов из этих центров (с.к.). Число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов определяются степенью переохлаждения. С увеличением степени переохлаждения с.к. и ч.ц. возрас­тают, достигают максимума при определенной степени переохлаждения, после чего снижаются

6) Чем больше скорость образования зародышей (ч.з.) и меньше скорость их роста, тем меньше размер кристалла (зерна), выросшие из зародыша, структура металла будет мелкозернистой.

7) Чем больше примесей, тем больше центров кристаллизации, тем мельче получается зерно (гетерогенное образование зародышей). Наличие примесей приводят и уменьшают размер , работы его образования, затвердевание жидкости начинается при меньшем ΔТ, чем при самопроизвольном зарождении.

8) Условиями теплоотвода. Если гладкая (первичная) ось дендрита, ориентированная вдоль направления отвода тепла (ось первого порядка), намного длиннее осей, перпендикулярных к ней (оси второго порядка), то дендрит называется столбчатым.

9) Форма зерен, образующихся при кристаллизации, зависит от условий их роста, главным образом от скорости и направления отвода теплоты и температуры жидкого металла, а также от примесей.

10) Первичная структура оказывает непосредственное влияние на многие процессы, определяющие формирование второй структуры и соответственно на свойства стали. Изменение размеров первичных кристаллов и межветвенных расстояний влияют на формирование конечной структуры и свойств изделия.

11) Скорость процесса зависит от степени перенасыщения раствора, температуры, интенсивности перемешивание, содержание примесей и др.

12) Ионные, ковалентный, металлические, молекулярные.

Задачи:

1. Если скорость охлаждения мала, то число возникающих и растущих зародышей невелико и в конце кристаллизации формируются структуры из крупных зерен.

2. При малой степени переохлаждения, когда скорость образования центров кристаллических центров мала, а скорость их роста велика, размеры кристаллов велики.

3) Модифици́рование металлов - это введение в расплавленные металлические сплавы в очень малых количествах (обычно в долях процента) модификаторов - веществ, почти не меняющих хим. состава самого сплава, но способствующих повышению его механических свойств; в качестве модификаторов примен. магний, ферросилиций, титан, соли натрия и калия и др.

Вывод

При малой степени переохлаждении образуются крупные кристаллы, при большей - образуется мелкие кристаллы.

Кристаллизация капли раствора начинается с краев капли, при этом образуются мелкозернистые дендриты, что обусловлено интенсивностью теплоотвода по краям раствора соли, нежели в его сердцевине.

Согласно полученным расчетным и графическим результатам с течением времени скорость движения фронта кристаллизации снижается, что связано с уменьшением концентрации соли.