Теоретические основы металлургического производства
  2.4.1 Причины возникновения ликвации

Ликвацией называется неравномерное распределение примесей в твердом металле, возникающее в процессе затвердевания. Различают зональную (макро-) ликвацию – неравномерное распределение примесей между отдельными зонами слитка и дендритную (микро-) ликвацию – неравномерное распределение примесей в пределах каждого кристалла.

Сталь представляет собой расплав сложного состава, затвердевание которого протекает в интервале температур между температурами ликвидус и солидус. В этом температурном интервале в расплаве одновременно присутствуют кристаллы затвердевшего металла и остаток жидкой фазы. Растворимость большинства примесей в твердом и жидком металле различна. Это приводит к перераспределению примесей между затвердевшим металлом и остатком расплава, т.е. к появлению ликвации.

Отношение концентраций элемента в твердой и жидкой фазах, которые находятся в состоянии равновесия, принято характеризовать величиной равновесного коэффициента распределения

K0 = Cc/Cл - (2.3)

где Cc - концентрация примеси в твердом металле; Cл - концентрация примесей в жидкой фазе.

Возможные варианты распределения примесей между твердым металлом и расплавом при затвердевании показаны на рисунке 2.2. В расплавах на основе железа для большинства примесей характерным является случай, когда из расплава первоначально выделяются наиболее чистые кристаллы, а остаток жидкости обогащается примесями.

Распределение примесей при кристаллизации металла

Рисунок 2.2 – Распределение примесей при кристаллизации металла: 1 – линия ликвидус; 2 – линия солидус

  2.4.1 Причины возникновения ликвации
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ