Mecanismul de formare a galvanizării metalelor semisolide pe tuburi electrice de încălzire

Mecanismul de formare a galvanizării metalelor semisolide pe tuburi electrice de încălzire

Când metalul topit începe să se cristalizeze, însoțit de agitare puternică, nucleul de cristal se formează și crește rapid. Pe măsură ce temperatura scade, deși boabele cresc în continuare sub formă de dendrite, datorită efectului de agitare, boabele se uzează și se forfecă unele pe altele, iar lichidul spală aprig boabele. Ca urmare, brațele dendritei sunt rupte, formând mai multe boabe mici, iar propria lor structură evoluează treptat într-o manieră asemănătoare trandafirilor. Pe măsură ce temperatura a continuat să scadă, această structură în formă de trandafir a evoluat în cele din urmă într-o structură sferică mai simplă.

În prezent, nu există un consens cu privire la mecanismul sferoidizării non-dendritice în metalele semisolide. Flemings și colab. cred că formarea particulelor sferice inițiale este legată de următoarele mecanisme de fractură dendritică:

(1) Mecanismul de fractură a rădăcinii brațului dendritei. Datorită efectului forței tăietoare, brațul dendritei se fracturează la rădăcină. Dendritele formate inițial sunt cristale ideale fără dislocații și crestături, iar forța tăietoare generată de agitarea puternică face ca brațele dendritei să se fractureze la rădăcină.

(2) Mecanismul de fuziune a rădăcinii dendritice. În timpul procesului normal de creștere a cristalelor cu suprafață redusă, curgerea lichidului accelerează difuzia în lichid, provocând vibrații termice și generând stres la rădăcină care ajută la topire, ceea ce favorizează topirea. În același timp, o fracție de masă mai mare de dizolvat în solidul rădăcină va scădea și punctul de topire, promovând efectul acestui mecanism.

(3) Mecanism de îndoire dendritică. Acest mecanism sugerează că brațele dendritice se îndoaie sub stresul curgerii, rezultând dislocații și deformare plastică. La temperaturi peste solidus, dislocațiile urcă și se combină pentru a forma granițe. Când diferența de orientare dintre boabele adiacente depășește 20 de grade, iar energia graniței depășește de două ori energia interfeței solid-lichid, lichidul va uda granițele granulelor și va pătrunde rapid de-a lungul acestora, determinând separarea brațelor dendrite de tulpina principală.

De remarcat faptul că la începutul solidificării, lichidul este puternic agitat, iar dendritele mai mari care se desprind de el nu sunt brațe sferice de dendrite. Fiecare braț de dendrite continuă să crească. Cu toate acestea, pe măsură ce forfecarea continuă în timpul procesului de solidificare și timpul crește, datorită creșterii și forfecării și uzurii cu alte boabe, cristalele dendritice devin ca o rozetă, iar în timpul răcirii ulterioare, rosificarea boabelor continuă să se adâncească până la o subrăcire suficientă și o forfecare ridicată. viteză, iar particulele devin sferice. Odată cu creșterea vitezei de forfecare, cantității de solidificare și scăderea vitezei de răcire, tendința de transformare a granulelor de la forma dendritică la forma sferică crește.

www.superbheater.com