Dwufazowa strefa krystalizacji stali
Jun 13, 2023
Krystaliczna strefa dwufazowa
Podczas krzepnięcia roztopionej stali występuje strefa przejściowa – strefa dwufazowa (rys. 1) pomiędzy fazą stałą (warstwą krzepnięcia) w pobliżu ścianki formy a wewnętrzną fazą ciekłą. W zestalonym wlewku stalowym występują trzy strefy: strefa fazy stałej, strefa dwufazowa i strefa fazy ciekłej. Proces krystalizacji roztopionej stali, a mianowicie zarodkowanie i wzrost zarodkowania, zachodzi tylko w obszarze dwufazowym. Krzepnięcie wlewka to proces dwufazowej strefy przesuwającej się od powierzchni wlewka do środka wlewka: gdy izoterma cieczy osiągnie określoną pozycję we wlewku, rozpoczyna się krystalizacja; Kiedy izoterma ciała stałego osiągnie określoną pozycję, krystalizacja w tej pozycji zakończy się i wszystko zostanie przekształcone w ciało stałe. Odstęp czasu między linią temperatury likwidusu a linią temperatury solidusu dojściem do określonego punktu we wlewku, czyli czasem, w którym punkt przechodzi od temperatury likwidusu do linii temperatury solidusu, nazywany jest lokalnym czasem krzepnięcia punktu, co często wyraża się w q. Lokalny czas krzepnięcia jest odwrotnie proporcjonalny do średniej szybkości chłodzenia w tym miejscu. Ze względu na znaczne różnice w warunkach wymiany ciepła w różnych częściach wlewka, lokalny czas krzepnięcia w różnych częściach może się znacznie różnić, co skutkuje różnymi strukturami krystalicznymi. Odległość między linią izotermy cieczy a linią izotermy ciała stałego we wlewku nazywana jest szerokością strefy dwufazowej, która jest reprezentowana przez △ x. I jest. Wąska strefa dwufazowa sprzyja rozwojowi kryształów kolumnowych, podczas gdy szeroka strefa dwufazowa sprzyja rozwojowi kryształów równoosiowych.
Przyczyna powstania
Podczas krzepnięcia stopu zachodzi selektywna krystalizacja (znana również jako desolwatacja lub wytrącanie cieczy) z powodu różnej rozpuszczalności substancji rozpuszczonych w fazie stałej i ciekłej. Wraz z postępem krystalizacji na początku krzepnięcia stale występuje wytrącanie substancji rozpuszczonej (K).