تاثير فوق گداز بر انجماد فلزات

casper.0021

عضو جدید
کاربر ممتاز
اندازه دانه ها بر روي اکثر خواص فلزات اثر مي گذارند. مثلا براي خواص شيميايي و در بعضي موارد مقاومت در برابر خوردگي، دانه هاي درشت داراي مقاومت بيشتري نسبت به دانه هاي ريز مي باشند و بالعکس ريز کردن دانه ها خواص مکانيکي را بهبود مي بخشد. انجماد توسط رشد دو نوع جوانه صورت مي گيرد :
الف- جوانه هايي که در بالاي نقطه ذوب قبلا در مذاب وجود دارند.
ب- جوانه هايي که در زير نقطه ذوب از خود ماده مذاب ايجاد مي گردند.

جوانه هاي گروه الف شامل باقيمانده کريستالهايي است که در درجه حرارتهاي کمي بالاي نقطه ذوب هنوز پايدار مي باشند، بعلاوه اينکه ممکن است شامل اکسيدها و يا ذرات خارجي جامد ديگري نيز باشند که در درجه حرارت کمي بالاي نقطه ذوب در ان محلول نبوده ولي در درجه حرارتهاي بالا در ان محلول مي باشند. به عنوان مثال walker نشان داد که نيکل، اهن و کبالت را مي توان طوري اماده کرد که بتوان تا به ان درجه حرارت فوق تبريد رساند که ايجاد جوانه به طريق همگن صورت گيرد.
به نظر مي رسد اساس اين کار حلاليت زياد اين فلزات براي اکسيد و ساير اضافات جامد که ممکن است به عنوان جوانه عمل نمايند در درجه حرارتهاي کاملا بالاي نقطه ذوب انها باشد. ماده مذابي را که محتوي تعداد زيادي جوانه هاي نوع الف باشد، نمي توان تا حد زيادي در زير نقطه ذوب سرد نمود، زيرا انجماد به فاصله کمي در زير نقطه ذوب شروع مي گردد و از ايجاد جوانه هاي نوع ب جلوگيري مي شود. بنابراين ماده مذاب يک فلز به دو طريق مي تواند بصورت دانه هاي ريز متبلور گردد : يکي وجود تعداد زيادي جوانه هاي موثر در ماده مذاب و ديگري سرد نمودن ماده مذاب در زير نقطه ذوب تا حد امکان. با توجه به انچه گفته شد معلوم مي شود که علاوه بر عناصر الياژي و هم چنين نا خالصي ها عواملي مثل درجه حرارت ريختن و جنس قالب نيز در مشخصات سطح مقطع قطعات ريختگي نقش موثري دارند. در مورد قالبهاي فلزي اندازه، ضخامت ديواره ها، قطر، جنس و بالاخره درجه حرارت قالب اهميت دارند.
اگر فلز مذاب به فوق تبريد برده شود، رشد دانه مي تواند بصورت دندريتي اتفاق افتد، اين نوع رشد تنها 15 درصد کل انجماد فلزات خالص را نشان مي دهد، در حالي که براي انجماد اين الياژها اين نوع رشد کاملا معمولي است. اين مطلب که چرا در مورد فلزات خالص نمي توان ساختمان کاملا دندريتي داشت ولي در مورد الياژها امکان ايجاد چنين ساختماني وجود دارد بايد تحت عنوان رشد مورد مطالعه قرار گيرد که خود به دو قسمت تقسيم مي شود، يکي رشد در فلزات خالص و ديگري رشد در الياژهاي محلول جامد.
 
بالا