Дәріс-4 Тақырыбы: Таза металдар мен қорытпалардың кристалдануы
жүктеу/скачать 0.62 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Полиморфтық айналдырулар
| Гетерогенді кристалдану
Фазалық және энергетикалық тербелістердің негізделген эмбриондардың біртекті түзілуі тек жоғары таза сұйық металда болуы мүмкін. Техникалық металдар мен қорытпаларда кристалдану процестері және қалыптасқан құрылымның сипаты көбінесе сұйық ерітіндідегі дайын кристалдану орталықтарына байланысты болады. Мұндай орталықтар қоспалармен түзілетін отқа төзімді қосылыстардың бөлшектері (оксидтер, нитридтер, карбидтер және т.б.) болуы мүмкін. Сұйық металдағы отқа төзімді қосылыстардың бөлшектері неғұрлым көп болса, соғұрлым кристалдану орталықтары (эмбриондар) соғұрлым үлкен болады және түзілген кристалдардың мөлшері соғұрлым аз болады. Мұндай кристалдану өздігінен емес немесе гетерогенді деп аталады. Дәннің өлшемдерін реттеу үшін қосымша кристалдану орталықтарын құратын арнайы модификациялық қоспаларды құю алдында балқымаға жасанды енгізу кеңінен қолданылады. Модификаторлар ретінде беттік белсенді заттар (бор, магний, церий және басқалары), сондай-ақ отқа төзімді қосылыстар түзетін элементтер (карбидтер, оксидтер, нитридтер, интерметаллидтер және т.б.) қолданылады. Сұйық металдың қызып кетуі қосымша кристалдану орталықтарының рөлін атқаратын қоспалардың еруіне немесе дезактивациясына әкеледі және үлкен дәндердің пайда болуына ықпал етеді. Ұнтақтау үшін олар қыздырылған балқыманы балқу температурасынан сәл жоғары температураға дейін және осы температурада қартаю арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда сұйық ерітіндіден қоспалар бөлінеді, олар кристалданудың қосымша орталықтарына айналады және дәнді ұсақтайды. Полиморфтық айналдырулар Әртүрлі температурадағы кейбір металдарда әртүрлі кристалды тор болуы мүмкін. Металдың әртүрлі кристалды формаларда бар болу қабілеті полиморфизм немесе аллотропия деп аталады. Тым төменгі температура кезінде орнықты полиморфты модификацияны "α" (Fe α ) индексімен, ал тым жоғары температура кезінде — "β" индексімен, содан кейін "γ" және т. б. Бір кристалды модификацияның екіншісіне айналдыру температурасы полиморфтық айналдыру температурасы деп аталады. Полиморфтық айналдыру кезінде кристалл торының пішіні мен түрі өзгереді (4.4 сурет). Бұл құбылыс қайта кристаллизациялану деп аталады. 4.4 сурет. Екі полиморфты пішіні бар металды салқындату қисығы: β - ҚЦК торымен және α - АТО торымен; С - сұйықтық Мысалы, 911°С-тан төмен температура кезінде орнықты Fe α , 911...1392°C аралықта орнықты Fe γ . 911°C- тан жоғары қызған кезде КЦК торының атомдары қайта құрылып, ҚЦК торын құрайды. Полиморфтық айналдырулар тек таза металдарда ғана емес, сонымен қатар қорытпаларда да, химиялық қосылыстарда да жүреді және металдар мен қорытпалардың барлық қасиеттерінің күрт өзгеруімен бірге жүреді. Мысалы, Fe тығыздығы Fe тығыздығынан 3%-ға көп, ал нақты көлем сәйкесінше аз. Полиморфтық айналдырулар екінші реттік кристалдану кезінде, қатты фазадан жаңа кристалдар пайда болған кезде пайда болады. |