Félszilárd fémek galvanizálásának kialakulási mechanizmusa elektromos fűtőcsöveken

Félszilárd fémek galvanizálásának kialakulási mechanizmusa elektromos fűtőcsöveken

Amikor az olvadt fém kristályosodni kezd, erős keverés kíséretében, a kristálymag gyorsan kialakul és növekszik. A hőmérséklet csökkenésével, bár a szemcsék még mindig dendritek formájában nőnek, a keverőhatás miatt a szemcsék kopnak, nyírják egymást, a folyadék pedig hevesen mossa a szemeket. Ennek eredményeként a dendritkarok eltörnek, több apró szemcsét képeznek, és saját szerkezetük fokozatosan rózsaszerűen alakul. Ahogy a hőmérséklet tovább csökkent, ez a rózsa alakú szerkezet végül egy egyszerűbb, gömb alakú szerkezetté fejlődött.

Jelenleg nincs konszenzus a nem-dendrites szferoidizáció mechanizmusáról félszilárd fémekben. Flemings et al. úgy vélik, hogy a kezdeti gömb alakú részecskék kialakulása a következő dendrites törési mechanizmusokhoz kapcsolódik:

(1) A dendrit kar gyökértörési mechanizmusa. A nyíróerő hatására a dendritkar a gyökérnél eltörik. Az eredetileg képződött dendritek ideális kristályok, amelyek nincsenek diszlokációk és bevágások nélkül, és az erős keverés hatására létrejövő nyíróerő hatására a dendritkarok a gyökérnél eltörnek.

(2) Dendrites gyökér fúziós mechanizmus. A csökkent felületű kristályok normál növekedési folyamata során a folyadékáramlás felgyorsítja a diffúziót a folyadékban, hőrezgést okozva, és feszültséget kelt a gyökérben, ami elősegíti az olvadást, ami elősegíti az olvadást. Ugyanakkor a gyökér szilárd anyagában lévő oldott anyag nagyobb tömegaránya csökkenti az olvadáspontot is, elősegítve ennek a mechanizmusnak a hatását.

(3) Dendrites hajlító mechanizmus. Ez a mechanizmus arra utal, hogy a dendritkarok áramlási feszültség hatására meghajlanak, ami diszlokációkat és képlékeny deformációt eredményez. A szolidusz feletti hőmérsékleten a diszlokációk felmásznak, és szemcsehatárokat képezve egyesülnek. Ha a szomszédos szemcsék közötti orientációkülönbség meghaladja a 20 fokot, és a szemcsehatár energiája meghaladja a szilárd-folyadék határfelületi energia kétszeresét, a folyadék megnedvesíti a szemcsehatárokat és gyorsan behatol azok mentén, aminek következtében a dendritkarok elválik a fő szártól.

Megjegyzendő, hogy a megszilárdulás kezdetén a folyadékot erősen felkavarják, és a róla levált nagyobb dendritek nem gömb alakú dendritkarok. Mindegyik dendrit kar tovább növekszik. Azonban ahogy a nyírás a megszilárdulási folyamat során folytatódik és az idő növekszik, a növekedés és a nyírás, valamint más szemcsékkel való kopás következtében a dendrites kristályok rozettaszerűvé válnak, és a további hűtés során a szemcsék rózsásodása tovább mélyül, amíg kellő alulhűlés és nagy nyíróerő nem lesz. sebesség lép fel, és a részecskék gömb alakúvá válnak. A nyírási sebesség, a megszilárdulás mértékének növekedésével és a lehűlési sebesség csökkenésével a szemcse dendrites formából gömb alakúra való átalakulásának tendenciája növekszik.

www.superbheater.com