Dvofazna zona kristalizacije čelika
Jun 13, 2023
Kristalna dvofazna zona
Prilikom skrućivanja rastaljenog čelika postoji prijelazna zona - dvofazna zona (slika 1) između čvrste faze (sloja za očvršćivanje) u blizini zida kalupa i unutrašnje tekuće faze. U ingotu očvrslog čelika postoje tri zone: zona čvrste faze, dvofazna zona i zona tečne faze. Proces kristalizacije rastaljenog čelika, odnosno nukleacija i rast nukleacije, odvija se samo u dvofaznom području. Stvrdnjavanje ingota je proces dvofazne zone koja se kreće od površine ingota do centra ingota: kada izoterma tekućine dostigne određenu poziciju u ingotu, počinje kristalizacija; Kada čvrsta izoterma dostigne određeni položaj, kristalizacija na toj poziciji će se završiti i sve će se pretvoriti u čvrstu materiju. Vremenski interval između linije temperature likvidusa i linije temperature solidusa koja dostiže određenu tačku u ingotu, odnosno vrijeme koje je tačka iskusila od temperature likvidusa do linije temperature solidusa, naziva se lokalno vrijeme skrućivanja tačke, što se često izražava u q. Lokalno vrijeme skrućivanja je obrnuto proporcionalno prosječnoj brzini hlađenja na toj lokaciji. Zbog značajnih razlika u uvjetima prijenosa topline na različitim dijelovima ingota, lokalno vrijeme skrućivanja na različitim dijelovima može značajno varirati, što rezultira različitim kristalnim strukturama. Udaljenost između linije izoterme tekućine i linije čvrste izoterme u ingotu naziva se širina dvofazne zone, koja je predstavljena sa △ x. I postoji. Uska dvofazna zona pogoduje razvoju stupčastih kristala, dok je široka dvofazna zona pogodna za razvoj kristala sa jednakom osom.
Uzrok formiranja
Tokom skrućivanja legure dolazi do selektivne kristalizacije (takođe poznate kao desolvatacija ili tečno taloženje) zbog različite rastvorljivosti otopljenih materija u čvrstoj i tečnoj fazi. S napretkom kristalizacije, taloženje otopljene tvari (K) kontinuirano se javlja na čelu stvrdnjavanja