Co to jest segregacja stopów?

Kiedy stop utwardza się z ciekłego w stały, składniki są nierównomiernie rozmieszczone w różnych częściach.

1.Segregacja grawitacyjna.Ta segregacja jest spowodowana różnicą w gęstości między fazą składową a stopioną fazą ciekłą.

Na przykład, gdy stop hipereutetyczny lub hipoeutetyczny krystalizuje,jeśli gęstość fazy hipoeutetycznej lub hipereutetycznej, która krystalizuje się jako pierwsza, znacznie różni się od gęstości fazy ciekłej, fazy kryształowe te będą unosić się lub tonąć, jeśli zostaną powoli ochłodzone, co spowoduje niespójne składy chemiczne w górnych i dolnych regionach ze względu na kolejność krystalizacji,tworzenie segregacji grawitacyjnej.

Pływanie grafitu w żeliwie jest rodzajem segregacji grawitacyjnej.

Oczywiście segregacja grawitacyjna jest związana z różnicą gęstości każdego składnika stopu, przedziałem skrystalkowania składników na diagramie fazowym i przedziałem temperatury.

Im większa różnica w gęstości składników stopu, tym większy jest odstęp składników krystalizacyjnych na diagramie fazowym,i im większa różnica gęstości między pierwszą fazą euektyczną a fazą ciekłą. Im większy interval temperatury krystalizacji schematu fazowego, tym wolniejsza szybkość chłodzenia, tym dłuższy czas potrzebny jest fazie krystalicznej do unikania lub zatonięcia w fazie ciekłej,i tym poważniejsza segregacja grawitacyjnaDiagram fazowy stopu żelaza i węgla przedstawiony jest na rysunku 1.

Jak zapobiec segregacji grawitacyjnej? Po pierwsze, szybkie ochłodzenie. Faza pro-eutetyczna nie ma wystarczająco dużo czasu na unikanie lub zatonięcie. Po drugie, dodać trzeci element.faza o gęstości zbliżonej do gęstości fazy ciekłej jest najpierw formowana, aby zapobiec unoszeniu się lub zatonięciu fazy proeutetycznejPo trzecie, konwekcja cieplna i mieszanie są stosowane w celu zapobiegania segregacji fazy proeutetycznej.

2.Segregacja regionalna.Kiedy stop w stanie stałym znajduje się w stanie niezrównoważonego krystalizacji, zawartość rozpuszczonego w stopie, który utwardza się najpierw, jest niższa, a zawartość rozpuszczonego w stopie, który utwardza się później, jest wyższa.Powoduje to segregację makroskopową lub segregację regionalnąStruktura pasmowa spowodowana segregacją jest przedstawiona na rysunku 2.

Gdy droga jest zablokowana przez silny śnieg zimą,Sól może być posypana na drodze, aby roztopić śniegPowodem jest to, że punkt topnienia słonej wody jest poniżej zera stopni.

Powyższe jest przypadkiem niezrównoważonej krystalizacji.a składniki fazy stałej i fazy ciekłej mają wystarczający czas i temperaturę do rozproszenia i równomiernego mieszania, segregacja nie nastąpi.

3.Segregacja dendrytów.Kiedy rozpuszczalnik stały krystalizuje, dla pojedynczego ziarna, pierwsza krystalizowana część zawiera więcej składników o wysokiej temperaturze topnienia,a późniejsza krystalizowana część zawiera więcej składników o niskiej temperaturze topnieniaOznacza to, że w obrębie ziarna skład będzie również nierówny z powodu różnych czasów utwardzania, co nazywa się segregacją wewnątrokrystaliczną.

Kryształy w roztworze stałym są często dendrytowe, a skład gałęzi i gałęzi jest inny, więc segregacja wewnątrzkrystalna jest czasami nazywana również segregacją dendrytową.

Segregacja wewnątrokrystaliczna zmniejszy właściwości mechaniczne materiału, a także zmniejszy odporność na korozję.Sposobem na wyeliminowanie segregacji wewnątrokrystalicznej jest grzanie dyfuzyjne lub grzanie homogenizacyjne..