Құймалардың қатаю үрдістерін талдау

1. Құймалардың қатаю үрдістерін талдау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
2. Тұрақты температурада кристалданатын қорытпалардан алынған құймалардың қатаю үрдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
3. Температуралар аралықтарында кристалданатын қорытпалар.дан алынған құймалардың қатаю үрдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3

Барлық металл денелердің кристалдық құрылымы болатыны белгілі, сондықтан олардың сұйық күйден қатты күйге өтуі және кристалдық құрылымның түзілуін кристалдану деп атайды.
Мұндай құймада металдың макроскопиялық көлемінде «қатаю» деп аталатын терминді қолданады. Металдар мен қорытпалардың қатаю үрдістерін тәжірибелік зерттеу үшін термометрия, яғни, құйманың әр түрлі орындарында қорытпа температурасының уақыт бойынша өзгеру графиктерін - суыну қисық сы-зықтары - түсіру және талдау әдісі кеңінен қолданылады
Қорытпалар құрамына байланысты әр түрлі кристалданады: таза металдар мен эфтектикалық құрамды қорытпалар тұрақты температурада, ал қалғандары- температуралар аралықтарында (1.2-сурет) [1].
Әр түрлі құрамды қорытпалардан алынған құймалардың қатаю үрдістерін талдаймыз.
Құйма қорытпалары әрқашан температуралардың қандай да бір интервалында кристалданады. Қатайып жатқан құймада жалпы жағдайда үш облыска бөлуге болады: қатты, қатаю және сұйық. Облыстар шекаралармен бөлінген: сұйық және қатаю – ликвидус шекарасымен;
қатаю және қатты – солидус шекарасымен (3.1 -сурет).
Академик А.А.Бочвардың ұсынысы бойынша қатаю облысын екі бөлікке бөледі: сұйық-қатты, оған сұйықтың микроскопиялық ауысу зонасы кіреді; қатты-сұйық, оған сұйықтың микроскопиялық және жергілікті ауысу зонасы кіреді.
Қатаю облысы үш зонаға бөлінеді:
1) сұйық металдың микроскопиялық ауысу зонасы. Бұл зонада қатты кристалдар сұйықта бос жүзеді, ал сұйық қалдықты шайған кезде онымен бірге алыстатылады, құйылу шекарасы босайды;
2) сұйық металдың жергілікті ауысу зонасы. Осы зонада кристалдар байланысқан скелет құрады, бірақ та сұйық олардың арасынан салыстырмалы бос өтеді. Сұйық қалдықты шайған кезде сұйық осы зонаның кристаллдары арасында қалып қояды;
3) сұйық металдың микроскопиялық ауысу зонасы. Осы зонада өсетін кристалдар көмегімен сұйық жекелеген көлемдерге бөлінеді. Сұйық тек осындай көлемдер арасында ғана орын ауыстыра алады; екінші зонадан үшіншіге өту болмайды. Екінші және үшінші зоналар қоректену шекараларымен бөлінеді.
Ликвидус және солидус шекаралары қорытпаның физико-химиялық сипаттамалары болып табылады: олардың температуралары қалып диаграммаларында көрсетіледі. Құйылу шекарасы тәжірибелі жолмен анықталады. Ол, әдетте, нольдік сұйықаққыштық шекарасымен дәл келеді. Қоректену шекарасы кеуектілігі бойынша құю осінің жанында орнатыла-ды. Құйылу шекаралары мен қоректену шекараларының қалыптарын температуралық өріске салған кезде, уақыттың қандай да бір моменттерінде оларға сәйкес келетін температураларды анықтауға болады. Құйылу және қоректену шекаралары қорытпаның технологиялық сипатта-малары болып табылады. Олар құйманың қалыптасу шарттарына тәуелді. Кристаллдану фронтының бойымен сұйықтың қозғалысы үлкен жылдамдықта өткен жағдайларда, мысалы қысым қолданып құю кезінде, құйылу шекарасы солидус шекарасына қарай ығысады. Егер құйма қысым-мен кристаллданатын болса, сұйық металлдың орын ауыстыруы жеңілдейді
және қоректену шекарасы солидус шекарасына қарай ығысады; вакуумда керісінше – ликвидусқа қарай ығысады.