Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Сущность процесса кристаллизации

Сущность процесса кристаллизации
Сущность процесса кристаллизации стали заключается в переходе ее из жидкого состояния в твердое.

При понижении температуры увеличивается вероятность существования образований (кристаллов или роев) с упорядоченным строением, а их структура приближается к структуре твердого кристалла. При определенной температуре, называемой температурой кристаллизации, термодинамически одинаково вероятно наличие в системе как жидкой, так и твердой фаз. При этой температуре свободная энергия чистого металла в жидком и твердом состояниях одинакова.

Из схемы (рисунок 14) следует, что выше температуры кристаллизации Т2 > ТЕ устойчивым является жидкое состояние Gж < Gтв и наоборот.


Рисунок 14 – Изменение свободной энергии G чистого металла в жидком (а) и твердом (б) состояниях в зависимости от температуры

Таким образом, при температуре ТЕ возможно возникновение кристаллика, который при определенных условиях может расти.

При охлаждении жидкости до температуры плавления кристаллизация начинается не сразу. Возникающие в жидкости кристаллические образования непрочны и легко разрушаются. Для образования устойчивых первичных кристаллов необходимо переохлаждение, т. е. некоторое снижение температуры ниже точки плавления.

Сталь в изложницах кристаллизуется или затвердевает в виде кристаллов древовидной формы — дендритов. Процесс кристаллизации складывается из двух стадий — зарождения кристаллов и последующего их роста. Различают гомогенное и гетерогенное зарождение кристаллов.

Под гомогенным подразумевают образование зародышей кристалла в объеме жидкой фазы, под гетерогенным — на имеющейся межфазной поверхности (на поверхности находящихся в расплаве твердых частиц — например, неметаллических включений, стенок изложниц и кристаллизаторов).

Положительное значение шлаков состоит в способности поглощать фосфор (дефосфорация) и серу (десульфурация) из металла. Такими свойствами обладают только основные шлаки, в которых преобладает содержание основных оксидов, прежде всего СаО...

сера удаление металл

Сера является самой вредной примесью, снижающей механическую прочность и свариваемость стали...

Шлакообразование и требования к шлаку

Параметры шлакового режима — состав, вязкость, количество шлака и скорость его формирования оказывают сильное влияние на результаты плавки...