Mehanizem oblikovanja poltrdne kovinske galvanizacije na električnih grelnih ceveh
Pustite sporočilo
Mehanizem oblikovanja poltrdne kovinske galvanizacije na električnih grelnih ceveh
Ko začne staljena kovina kristalizirati ob močnem mešanju, se kristalno jedro hitro oblikuje in raste. Z nižanjem temperature, čeprav zrna še vedno rastejo v obliki dendritov, se zaradi učinka mešanja zrna med seboj obrabljajo in strižejo, tekočina pa zrna močno spira. Posledično se dendritni kraki zlomijo in tvorijo več majhnih zrn, njihova lastna struktura pa se postopoma razvija v obliki vrtnice. Ko se je temperatura še naprej zniževala, se je ta struktura v obliki vrtnice sčasoma razvila v enostavnejšo sferično strukturo.
Trenutno ni soglasja o mehanizmu nedendritične sferoidizacije v poltrdnih kovinah. Flemings et al. menijo, da je tvorba začetnih sferičnih delcev povezana z naslednjimi mehanizmi zloma dendritov:
(1) Mehanizem zloma korenine dendritne roke. Zaradi učinka strižne sile se dendritni krak zlomi v korenu. Prvotno oblikovani dendriti so idealni kristali brez dislokacij in zarez, strižna sila, ki nastane pri močnem mešanju, pa povzroči, da se kraki dendritov zlomijo v korenu.
(2) Dendritični mehanizem zlitja korenin. Med normalnim procesom rasti kristalov z zmanjšano površino pretok tekočine pospeši difuzijo v tekočini, kar povzroča toplotne vibracije in ustvarja napetost v korenu, ki pomaga pri taljenju, kar je ugodno za taljenje. Hkrati bo višji masni delež topljenca v koreninski trdni snovi znižal tudi tališče, kar bo spodbudilo učinek tega mehanizma.
(3) Dendritični upogibni mehanizem. Ta mehanizem nakazuje, da se dendritične roke upognejo pod napetostjo toka, kar povzroči dislokacije in plastično deformacijo. Pri temperaturah nad solidusom se dislokacije vzpenjajo in združujejo, da tvorijo meje zrn. Ko orientacijska razlika med sosednjimi zrni preseže 20 stopinj in energija meje zrn preseže dvakratno energijo vmesnika med trdno in tekočino, bo tekočina zmočila meje zrn in hitro prodrla vzdolž njih, kar bo povzročilo ločitev dendritnih krakov od glavnega stebla.
Upoštevati je treba, da je na začetku strjevanja tekočina močno premešana in večji dendriti, ki se ločijo od nje, niso sferični dendritni kraki. Vsaka roka dendrita še naprej raste. Ker pa se strig med postopkom strjevanja nadaljuje in čas podaljšuje, postanejo dendritični kristali zaradi rasti in striga ter obrabe z drugimi zrni podobni rozetam, med nadaljnjim ohlajanjem pa se rosifikacija zrn še naprej poglablja, dokler ni dovolj podhlajen in visok strig hitrosti in delci postanejo sferični. S povečanjem strižne hitrosti, količine strjevanja in zmanjševanjem hitrosti ohlajanja se poveča trend transformacije zrn iz dendritične oblike v sferično obliko.
www.superbheater.com
