Механизм образования полутвердых металлических гальванопокрытий на электронагревательных трубках

Механизм образования полутвердых металлических гальванопокрытий на электронагревательных трубках

Когда расплавленный металл начинает кристаллизоваться, сопровождаясь сильным перемешиванием, зародыш кристалла быстро формируется и растет. При понижении температуры, хотя зерна все еще растут в виде дендритов, из-за эффекта перемешивания зерна изнашиваются и срезают друг друга, а жидкость яростно омывает зерна. В результате ветви дендритов ломаются, образуя более мелкие зерна, а их собственная структура постепенно эволюционирует в виде розы. По мере того как температура продолжала снижаться, эта структура в форме розы в конечном итоге превратилась в более простую сферическую структуру.

В настоящее время нет единого мнения о механизме недендритной сфероидизации в полутвердых металлах. Флемингс и др. считают, что образование исходных сферических частиц связано со следующими дендритными механизмами разрушения:

(1) Механизм перелома корня дендритного плеча. Под действием силы сдвига плечо дендрита ломается у корня. Первоначально образовавшиеся дендриты представляют собой идеальные кристаллы без дислокаций и надрезов, а сила сдвига, создаваемая сильным перемешиванием, вызывает разрушение ветвей дендритов у корня.

(2) Механизм слияния дендритных корней. Во время нормального процесса роста кристаллов с уменьшенной площадью поверхности поток жидкости ускоряет диффузию в жидкости, вызывая тепловую вибрацию и создавая напряжение в корне, которое способствует плавлению, что способствует плавлению. В то же время более высокая массовая доля растворенного вещества в твердом веществе корня также снижает температуру плавления, способствуя действию этого механизма.

(3) Дендритный механизм изгиба. Этот механизм предполагает, что дендритные ветви изгибаются под действием напряжения течения, что приводит к дислокациям и пластической деформации. При температурах выше солидуса дислокации поднимаются вверх и объединяются, образуя границы зерен. Когда разница ориентации между соседними зернами превышает 20 градусов, а энергия границ зерен превышает вдвое энергию границы раздела твердое тело-жидкость, жидкость смачивает границы зерен и быстро проникает вдоль них, в результате чего ветви дендритов отделяются от основного стержня.

Следует отметить, что в начале затвердевания жидкость сильно перемешивается, и оторвавшиеся от нее более крупные дендриты не являются ветвями дендритов сферической формы. Каждое дендритное плечо продолжает расти. Однако по мере того, как сдвиг продолжается в процессе затвердевания и время увеличивается из-за роста, сдвига и износа с другими зернами, дендритные кристаллы становятся розеткообразными, и при дальнейшем охлаждении розификация зерен продолжает углубляться до достаточного переохлаждения и высокого сдвига. происходят, и частицы становятся сферическими. С увеличением скорости сдвига, степени затвердевания и уменьшением скорости охлаждения увеличивается тенденция к преобразованию зерен из дендритной формы в сферическую.

www.superbheater.com