5. Поверхностные дефекты.

- плены – представляют собой участки поверхности слитка, на которых явно выделяется корка, образовавшаяся в результате разливки.

- горячие трещины – (продольные, поперечные и др.) возникают при температуре кристаллизации, то есть когда твердая корочка формирующегося слитка не имеет достаточной прочности и относятся к поверхностным дефектам.

- подкорковые пузыри – располагаются между равноосными междодендритными кристаллами поверхностной зоны столбчатых кристаллов на глубине до 15 мм. Газовые пузыри в подкорковой зоне слитка вызывают возникновение рванин при осадке заготовок под прессом.

6. Кристаллизация. Общие положения.

Кристаллизация – это переход металла из жидкого состояния в твердое образуя кристаллы. Процесс кристаллизации металла можно рассматривать по кривым охлаждения, которые обычно получают опытным путем. Получаемый горизонтальный участок на кривой охлаждения показывает, что в металле происходит процесс образования кристаллов с выделением тепла, называемый теплотой кристаллизации.

Разность между теоретической и фактической температурами кристаллизации называют степенью переохлаждения.

7. Гомогенная кристаллизация. Скорость кристаллизации.

Гомогенная кристаллизация – это самопроизвольный процесс образования зародышей кристаллизации (однородный). Гомогенная кристаллизация – в которой зарождение кристаллов в жидком состоянии являются устойчивые группы атомов, расположение которых близко к кристаллическому.

Добавление в сплав примесей, являющихся катализаторами, позволяет управлять процессом зарождения кристаллов. В последнее время применяют вибрации для получения мелкозернистой структуры. На процесс скорости кристаллизации решающее влияние оказывает степень переохлаждения и удельная поверхностная энергия на границе кристалл-жидкость. При увеличении степени переохлаждения критический радиус зародыша уменьшается, т.е. термодинамически устойчивыми становятся более мелкие зародыши. Аналогичное влияние оказывает уменьшение величины поверхностной энергии Q.

Скорость роста кристаллов определяется в первую очередь интенсивностью теплоотвода; чем больше скорость теплоотвода и чем больше переохлаждение жидкого металла, тем больше будет скорость роста. Рост кристаллов протекает одинаково, как в случае гомогенного, так и в случае гетерогенного их зарождения.

8. Гетерогенная кристаллизация.

Гетерогенная (несамопроизвольная) кристаллизация, которая обычно и происходит в реальных условиях. В реальных условиях процессы кристаллизации и характер образующейся структуры в большей мере зависят от имеющихся готовых центров кристаллизации. Такими центрами, как правило, являются тугоплавкие частицы неметаллических включений, оксидов, интерметаллических соединений, образуемых примесями. К началу кристаллизации центры находятся в жидком металле в виде твердых включений. При кристаллизации атомы металла откладываются на активированной поверхности примеси, как на готовом зародыше. Такая кристаллизация называется гетерогенной или непроизвольной.