Металдардың кристалдануы

Кристалдану деп, металда кристал торы пайда болып, сұйық күйден қатты күйге өту процесін айтады.

1. Металдардың қатаю процесі. 1878 жылы орыс оқымыстысы металлург Д.К. Чернов металдардың қатаюы кристалдану орталығының пайда болуынан басталатынын дәлелдеген. Олардың болашақ кристалдардың бастапқы (негізгі), сонан соң оларға перпендикуляр осьтері түзіле бастайды (1.За-сурет).

1.3-сурет. Дендриттің және сұйық металдың қатаю нобайлары:

а) дендриттің; б) сұйық металдың.

Осындай бастапқы кристалдар ағашқа ұқсас, дендрит деген атқа ие болады (гректің дендрен-ағаш деген сөзінен). Дендриттердің өсуі мен кристалдардың түзілуі ось аралық кеңістіктерді сұйық металмен толтыру арқылы жүреді. Кристалдар мөлшері өсе келе белгілі моментте бір-бірінің әртүрлі бағытта өсуіне кедергі жасап, әрқылы сырт пішінге ие болады. Ондай кристалдарды дәндер мөлшері мен оның саны кристалдану жылдамдығы мен өсуіне байланысты. Суыну жылдамдығы өскен сайын түйірлер саны артып, ол өсіп үлгермегендіктен металдағы дәндер саны азаяды. 2. Құйма құрылымы. Жоғарыда талқыланған кристалдану схемасы сом темірдің құрылысы бірыңғай еместігін көрсетеді. Оның құрылысында үш аймақ болады (1.4-сурет).

1.4-Құйма құрылымы

Сыртқы аймақ 1 сұйық металды жоғарғы жылдамдықпен құю нәтижесінде форманың суық қабырғаларымен жанасып, қатая бастағанда түзілетін ретсіз ұсақ дәндерден тұрады.

Сыртқы ұсақ дәнді аймақ түзілгеннен соң металдың қатаюы өзгеріп, суыну жылдамдығы томендеп, жылу форма қабырғаларына перпендикуляр бағытталып, ұзынша түрге (2) ие болады.

Сом темірдің ішкі жағы (3) сұйық металдың бірқалыпты суыну жағдайына осьтері бірыңғай болып түзіледі.

Бұл аумақта дәндер (1.3,б-суретте көрсетілгендей) белгісіз бағытта өседі. Қатаю процесінде сұйық металдың көлемі кеміп, (4) шөгу қуыстары пайда болады.