انجماد یوتکتیک

[*mahdieh*]

سلام به همه دوستای قدیمی...بعد مدتها اومدم اینجا، واقعا یادش بخیر قدیما...
بچه ها مطلبی در مورد انجماد یوتکتیک و عوامل موثر در روند این نوع انجماد دارین؟
پیشاپیش خیلی ممنون بابت کمکهاتون

 

[ALIREZA.F.1988]

انجماد یوتکتیک (Eutectic Solidification) نوعی انجماد در آلیاژهای دوتایی یا چندجزئی است که در یک ترکیب و دمای مشخص یوتکتیک، فاز مایع به‌طور هم‌زمان به دو یا چند فاز جامد تبدیل می‌شود.
واکنش یوتکتیک را معمولاً به شکل زیر نشان می‌دهند:
L → α + β
یعنی یک فاز مایع در دمای یوتکتیک، هم‌زمان به دو فاز جامد α و β تبدیل می‌شود.
روند انجماد یوتکتیک
برای مثال در یک آلیاژ با ترکیب نزدیک به ترکیب یوتکتیک:
آلیاژ ابتدا کاملاً مایع است.
با کاهش دما، به دمای یوتکتیک نزدیک می‌شود.
در دمای یوتکتیک، واکنش انجماد شروع می‌شود.
مایع باقی‌مانده به‌صورت هم‌زمان به دو فاز جامد تبدیل می‌شود.
معمولاً ساختاری ظریف و لایه‌ای یا میله‌ای از α و β ایجاد می‌شود.
با پایان انجماد، کل مذاب به ساختار یوتکتیکی تبدیل شده است.
عوامل مؤثر بر روند انجماد یوتکتیک
۱. ترکیب شیمیایی آلیاژ
مهم‌ترین عامل است. هرچه ترکیب آلیاژ به ترکیب یوتکتیک نزدیک‌تر باشد، مقدار ساختار یوتکتیکی بیشتر خواهد بود.
۲. سرعت سرد شدن
افزایش سرعت سرد شدن معمولاً باعث ایجاد ساختار ریزتر و کاهش فاصله بین لایه‌ها یا سلول‌های یوتکتیکی می‌شود.
سرمایش آهسته → ساختار درشت‌تر
سرمایش سریع → ساختار ریزتر
۳. گرادیان دمایی
گرادیان دمایی در جبهه انجماد، بر شکل و جهت رشد فازهای یوتکتیکی تأثیر دارد.
۴. جوانه‌زنی (Nucleation)
تعداد و محل جوانه‌های اولیه روی اندازه دانه‌ها و نحوه تشکیل فازهای α و β اثر می‌گذارد. جوانه‌زنی بیشتر معمولاً ساختار ریزتری ایجاد می‌کند.
۵. نفوذ اتمی (Diffusion)
در زمان رشد فازهای جامد، اتم‌ها باید در مذاب جابه‌جا شوند. سرعت نفوذ عناصر روی مورفولوژی و فاصله بین فازهای یوتکتیکی تأثیر دارد.
۶. کشش سطحی و انرژی فصل مشترک
انرژی فصل مشترک بین α/مایع، β/مایع و α/β بر شکل و اندازه فازهای تشکیل‌شده اثرگذار است.
۷. همرفت در مذاب
حرکت مذاب می‌تواند توزیع عناصر را تغییر دهد و باعث یکنواختی یا عدم یکنواختی ترکیب در هنگام انجماد شود.
۸. ناخالصی‌ها و عناصر آلیاژی
حتی مقادیر کم بعضی عناصر می‌توانند دمای یوتکتیک، سرعت رشد و شکل ساختار یوتکتیکی را تغییر دهند.