vopros_3_Protsess_kristallizatsii_polikristallicheskikh_materialov

3. Процесс кристаллизации поликристаллических материалов (первичная, вторичная). Зерно, дендрит, ликвация. Построение кривых охлаждения чистых металлов и сплавов. Критические точки. Понятие о степени переохлаждении материала при кристаллизации, ее влияние на размер зерен (число центров кристаллизации и скорость роста зерен из этих центров).

Кристаллизация – это процесс образования участков кристаллической решетки в жидкой фазе и рост кристаллов из образовавшихся центров.

Кристаллизация протекает в условиях, когда система переходит к термодинамически более устойчивому состоянию с минимумом свободной энергии.

Зерно- минимальный объём кристалла, окружённый высокодефектными высокоугловыми границами, в поликристаллическом материале.

Дендрит сложнокристаллические образования древовидной ветвящейся структуры. Дендрит представляет собой ветвящееся и расходящееся в стороны образование, возникающее при ускоренной или стеснённой кристаллизации в неравновесных условиях, когда кристалл расщепляется по определённым законам

Дендритная ликвация - неоднородность химического состава дендритных кристаллитов, которая возникает вследствие дендритной кристаллизации сплаво

Кривые охлаждения

В верхней критической точке, называемой точкой ликвидус (tл), начинается кристаллизация. В нижней критической точке, которая называется точкой солидус (tс), кристаллизация завершается.

Кристаллизация начинается при достижении некоторого предельного условия, например, переохлаждения жидкости или пересыщения пара, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов — центров кристаллизации.

Степень переохлаждения — уровень охлаждения жидкого металла ниже температуры перехода его в кристаллическую (твёрдую) модификацию. Кристаллики растут, присоединяя атомы или молекулы из жидкости или пара. Рост граней кристалла происходит послойно, края незавершённых атомных слоев (ступени) при росте движутся вдоль грани. Зависимость скорости роста от условий кристаллизации приводит к разнообразию форм роста и структуры кристаллов (