Dannelsesmekanisme af halvsolid metal galvanisering på elektriske varmerør
Læg en besked
Dannelsesmekanisme af halvsolid metal galvanisering på elektriske varmerør
Når det smeltede metal begynder at krystallisere, ledsaget af kraftig omrøring, dannes og vokser krystalkernen hurtigt. Efterhånden som temperaturen falder, selvom kornene stadig vokser i form af dendritter, på grund af omrøringseffekten, slides og skærer kornene hinanden, og væsken vasker kornene voldsomt. Som et resultat bliver dendritarmene knækket og danner flere små korn, og deres egen struktur udvikler sig gradvist på en roselignende måde. Da temperaturen fortsatte med at falde, udviklede denne roseformede struktur sig til sidst til en enklere sfærisk struktur.
Der er i øjeblikket ingen konsensus om mekanismen for ikke-dendritisk sfæroidisering i halvfaste metaller. Flemings et al. mener, at dannelsen af initiale sfæriske partikler er relateret til følgende dendritiske frakturmekanismer:
(1) Dendritarmens rodfrakturmekanisme. På grund af virkningen af forskydningskraft brækker dendritarmen ved roden. De oprindeligt dannede dendritter er ideelle krystaller uden dislokationer og indhak, og forskydningskraften, der genereres ved kraftig omrøring, får dendritarmene til at knække ved roden.
(2) Dendritisk rodsmeltemekanisme. Under den normale vækstproces af krystaller med reduceret overfladeareal accelererer væskestrømmen diffusionen i væsken, hvilket forårsager termisk vibration og genererer stress ved roden, der hjælper med at smelte, hvilket er befordrende for smeltning. Samtidig vil en højere massefraktion af opløst stof i rodfaststoffet også sænke smeltepunktet, hvilket fremmer effekten af denne mekanisme.
(3) Dendritisk bøjningsmekanisme. Denne mekanisme antyder, at de dendritiske arme bøjes under strømningsspænding, hvilket resulterer i dislokationer og plastisk deformation. Ved temperaturer over solidus stiger dislokationer og kombineres for at danne korngrænser. Når orienteringsforskellen mellem tilstødende korn overstiger 20 grader, og korngrænseenergien overstiger det dobbelte af faststof-væske grænsefladeenergien, vil væsken væde korngrænserne og hurtigt trænge ind langs dem, hvilket får dendritarmene til at adskilles fra hovedstammen.
Det skal bemærkes, at i begyndelsen af størkning er væsken kraftigt omrørt, og de større dendritter, der løsner sig fra den, er ikke sfæriske dendritarme. Hver dendritarm fortsætter med at vokse. Men efterhånden som forskydningen fortsætter under størkningsprocessen og tiden øges, på grund af vækst og forskydning og slid med andre korn, bliver dendritiske krystaller rosetlignende, og under yderligere afkøling fortsætter rosificeringen af kornene med at blive dybere, indtil tilstrækkelig underafkøling og høj forskydning hastighed opstår, og partiklerne bliver sfæriske. Med stigningen i forskydningshastigheden, størkningsmængden og faldet i afkølingshastigheden, øges tendensen til korntransformation fra dendritisk form til sfærisk form.
www.superbheater.com
