Elektrikli Isıtma Tüplerinde Yarı Katı Metal Elektrokaplamanın Oluşum Mekanizması

Elektrikli Isıtma Tüplerinde Yarı Katı Metal Elektrokaplamanın Oluşum Mekanizması

Erimiş metal güçlü bir karıştırma eşliğinde kristalleşmeye başladığında, kristal çekirdek hızla oluşur ve büyür. Sıcaklık düştükçe taneler hala dendrit şeklinde büyümelerine rağmen karıştırma etkisi nedeniyle taneler aşınır ve birbirini keser ve sıvı taneleri şiddetli bir şekilde yıkar. Sonuç olarak, dendrit kolları kırılarak daha küçük taneler oluşturur ve kendi yapıları yavaş yavaş gül benzeri bir şekilde gelişir. Sıcaklık düşmeye devam ettikçe, bu gül şeklindeki yapı zamanla daha basit küresel bir yapıya dönüştü.

Şu anda yarı katı metallerde dendritik olmayan küreselleştirme mekanizması konusunda bir fikir birliği yoktur. Flemings ve ark. ilk küresel parçacıkların oluşumunun aşağıdaki dendritik kırılma mekanizmalarıyla ilgili olduğuna inanıyoruz:

(1) Dendrit kolunun kök kırılma mekanizması. Kesme kuvvetinin etkisiyle dendrit kolu kökten kırılır. Başlangıçta oluşan dendritler, dislokasyonları ve çentikleri olmayan ideal kristallerdir ve güçlü karıştırma ile oluşturulan kesme kuvveti, dendrit kollarının kökte kırılmasına neden olur.

(2) Dendritik kök birleştirme mekanizması. Azaltılmış yüzey alanına sahip kristallerin normal büyüme süreci sırasında, sıvı akışı sıvıdaki difüzyonu hızlandırır, termal titreşime neden olur ve kökte erimeye yardımcı olan, erimeye yardımcı olan stres oluşturur. Aynı zamanda, kök katıda çözünenin daha yüksek bir kütle fraksiyonu da bu mekanizmanın etkisini artırarak erime noktasını düşürecektir.

(3) Dendritik bükme mekanizması. Bu mekanizma, dendritik kolların akış gerilimi altında bükülerek dislokasyonlara ve plastik deformasyona neden olduğunu öne sürer. Solidus'un üzerindeki sıcaklıklarda dislokasyonlar tırmanır ve tane sınırlarını oluşturmak için birleşir. Bitişik taneler arasındaki yönelim farkı 20 dereceyi ve tane sınırı enerjisi katı-sıvı arayüzey enerjisinin iki katını aştığında, sıvı tane sınırlarını ıslatacak ve hızla bunların içinden geçerek dendrit kollarının ana gövdeden ayrılmasına neden olacaktır.

Unutulmamalıdır ki katılaşma başlangıcında sıvı kuvvetlice karıştırılır ve ondan ayrılan daha büyük dendritler küresel dendrit kolları değildir. Her dendrit kolu büyümeye devam ediyor. Bununla birlikte, katılaşma işlemi sırasında kesme devam ettikçe ve diğer tanelerle birlikte büyüme ve kayma ve aşınma nedeniyle zaman arttıkça, dendritik kristaller rozet benzeri hale gelir ve daha fazla soğutma sırasında, tanelerin pembeleşmesi yeterli aşırı soğuma ve yüksek kesmeye kadar derinleşmeye devam eder. hızı oluşur ve parçacıklar küresel hale gelir. Kesme hızının, katılaşma miktarının artması ve soğuma hızının azalmasıyla, dendritik biçimden küresel şekle tane dönüşüm eğilimi artar.

www.superbheater.com