Рис.  5.2  Влияние  степени  переохлаждения  на  число  центров  кристаллизации  и  скорость  роста кристаллов

35
 
Очень часто искусственно регулируют размер зерна в отливках путем 
введения  в  расплавленный  металл  нерастворимых  веществ.  Нераствори-
мые  включения  играют  роль  центров  кристаллизации,  от  количества  ко-
торых зависит получение того или иного размера зерна. Чем больше при-
месей, тем больше центров кристаллизации, тем мельче получается зерно. 
Этот процесс называется модифицированием, а вещества, которые для этой 
цели используются, – модификаторами. 
 В  процессе  кристаллизации 
структура  слитка  состоит  из 
трёх  зон,  каждая  из  которых 
характеризуется  особым  рас-
положением  зёрен  (рис.  5.3), 
образовавшихся  при  различных 
условиях  охлаждения.  Первая 
зона  1  –  наружная  мелкозерни-
стая  корка.  Она  образуется  при 
соприкосновении  расплавлен-
ного  металла  с  холодными 
стенками  изложницы.  Металл 
сильно  переохлаждается  и  воз-
никает 
значительное 
число 
центров  кристаллизации,  тем 
более, что посторонние твердые 
частицы  и  выступы  на  поверх-
ности  изложницы  создают  до-
полнительные центры кристаллизации. Эта зона имеет небольшую глубину. 
Вторая  зона  2  характеризуется  образованием  крупных  столбчатых 
кристаллов  (дендритов),  которые  растут  перпендикулярно  стенкам  и  дну 
изложницы в сторону, обратную направлению отвода тепла от жидкости. 
Третья зона 3 состоит из различно ориентированных равноосных кри-
сталлов различного размера, которые всегда больше, чем кристаллы первой 
зоны. 
Столбчатые  кристаллы  для  малопластичных  металлов  с  точки  зрения 
механической прочности нежелательны. Особенно непрочными являются 
места  встречи  дендритов,  растущих  от  разных  стенок  изложницы.  Они 
4
3
2
1
 
 
Рис. 5.3. Схема строения стального слит-
ка:  1  – наружная  мелкозернистая  корка;  
2  –  крупные  столбчатые  кристаллы;  
3 – равноосные кристаллы; 4 – усадочная 
раковина 
 

 
36 
являются местами образования различных дефектов – пустот, неметалли-
ческих включений и т. д. 
Четвёртая зона 4 – усадочная раковина. Жидкий металл имеет больший 
объём, чем закристаллизовавшийся, поэтому залитый в изложницу металл 
в процессе кристаллизации сокращается в объеме, что приводит к образо-
ванию пустот, называемых усадочными раковинами, которые могут быть 
сконцентрированы в одном месте, либо рассеяны по всему объёму слитка 
или его части. 
 

жүктеу/скачать 4,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: