2.3 Ліквація.

Третім недоліком зливка є його хімічна неоднорідність /ліквація/. Ділянки твердої фази, що виникають на початку кристалізації, будуть багатими на тугоплавкі компоненти. Периферійні ділянки дендрита /кристал, що за своєю формою нагадує дерево/ та міждендритний простір містять підвищену кількість легкоплавких елементів. Розрізняють дві групи ліквацій: макроскопічну, яку можна виявити неозброєним оком, та мікроскопічну, яку виявляють за допомогою спеціальних методів аналізу /металографічного, мікрорентгеноспектрального та ін./ До макроскопічних ліквацій відносять: нормальну зональну, зворотну зональну та ліквацію по густині. Для нормальної зональної ліквації характерна неоднорідність зливка по зонах. Найбільше вона проявляється в центральній частині зливка. При зворотній зональній ліквації ділянки з підвищеною концентрацією домішок розташовані на зовнішній поверхні. Ліквація по густині обумовлена різною питомою вагою твердих фаз. До мікроскопічних ліквацій відносять дендритну та внутрішньо-кристалічну ліквації. Перші ділянки дендрита багаті на тугоплавкі компоненти, а залишки рідини, багаті на легкоплавкі домішки, твердіють останніми і таким чином нашаровуються на дендрит. Ліквації спричиняють до утворення різних дефектів в литих металах та сплавах, ускладнюють їх обробку та знижують властивості.

Питання для самоперевірки:

1. Яка умова потрібна для протікання процесу кристалізації?

2. Чим відрізняється гомогенне утворення зародку від гетерогенного?

3. Як отримати дрібне зерно у литому металі?

4. Чи може відбуватися ріст кристалів без утворення двомірного зародку?

5. Коли процес кристалізації протикає швидше – при невеликій, великій і дуже великій ступені переохолодження?

6. Що таке поліморфне утворення і які необхідні умови для його протікання?

7. Перелічити стадії кристалізації.

8. Перелічити два механізми зародження кристалів.

9. Які дефекти сприяють процесу кристалізації?

10. Чим відрізняються дендритна ліквація та ліквація за щільністю? Як усунути ці види ліквації?

Лекція № 3

Тема: Діаграми стану подвійних стопів.

3.1 Поняття про діаграми стану.

3.2 Правило фаз Гібса.

3.3 Розгляд усіх типів діаграм.

3.4 Правила Курнакова.

3.1 Поняття про діаграми стану.

Діаграма стану є графічним зображенням рівноважного стану металевої системи в залежності від концентрації сплавів та температури. Для конденсованих систем, в яких газові фази відсутні, тиск вважається постійним, що дорівнює 1 атм. Діаграми стану подвійних систем будують на площині в координатах "концентрація температура". Конкретний вигляд діаграми визначається характером взаємодії її компонентів (утворення рідких і твердих розчинів, хімічних сполук та проміжних фаз), а також поліморфізмом компонентів та їх сполук. Спочатку розглянемо системи, компоненти яких мають необмежену взаємну розчинність у рідкому стані. Однією з найпростіших є діаграма стану системи, компоненти якої утворюють неперервний ряд рідких і твердих розчинів (рис. 4, а). Вона складається лише з двох ліній ліквідусу СLВ (початку кристалізації) та солідусу СМВ (кінця кристалізації). Обидві лінії перетинаються в точках С і В кристалізації чистих компонентів і ділять увесь простір діаграми на 3 області: однофазні рідкого (вище ліквідусу) і -твердого (нижче лінії солідусу) розчинів і двофазну між ними. Будь-який сплав цієї системи кристалізується у певному інтервалі температур.