Глобулин и дендрити во хром. Нуклеација и раст на кристалите. Погледнете што е „Дендрит“ во другите речници
Кај чистите метали и еутектичките легури, како и кај легурите со состав што одговара на хемиско соединение, при бавно ладење, кристализацијата се јавува при одредена константна температура. Остатокот од легурите, како што е прикажано погоре, се кристализираат во одреден температурен опсег определен со фазниот дијаграм (сл. 2.2).
Слика 2.3- Форми на кристален раст: а - чекор, б - клеточен, в - дендритен облик на кристален раст
Главната единица на структурата на примарната кристализација на метал е зрно, кое се карактеризира со единствен систем на ориентација на атомите на кристалната решетка и одредени граници што го одвојуваат од соседните зрна.
Обликот на кристалите што растат во топењето зависи од суперладењето на течноста, насоката на отстранување на топлината, содржината на нечистотии во челикот и други параметри.
При ниски стапки на ладење, површината на границата на зацврстувањето се покажува мазна со мали чекори; при средни стапки, се развива клеточна структура, а при високи стапки, дендритична (сл. 2.3). На условите за премин од една кон друга структура влијае температурниот градиент во топената и цврстата фаза. Колку е поголема стапката на кристализација и колку е помал температурниот градиент во топењето, толку е поголема веројатноста за формирање на дендритична структура.
Дендритната и клеточната структура се формираат во челични инготи.
Дендритската структура на кристалите во ингот ја открил Д.К. Чернов во 1868 година. Во споредба со рамен фронт за зацврстување, дендритската кристализација е исклучително сложен процес поврзан со геометриската форма на дендритите, дифузијата на нечистотии, можноста за движење на течната фаза во интердендритниот простор, формирањето на нови неметални фази. (неметални подмножества) и ред други појави. Дендритската структура влијае на големината на зрното и механичките својства на лиениот и ковано челик. Слика 2.4 прикажува фотографии од дендрити во голем челичен ингот, откриен по длабокото гравирање на металот. Се гледа дека во структурата на дендритот се издвојува главната оска од прв ред и оските од втор, а понекогаш и трет ред што се вкрстуваат со него.
Слика 2.4
Растот на дендрит формиран на ладна површина и испакнат во топењето се карактеризира со различни стапки на раст на поединечни кристални рамнини. Брзо растечките површини формираат шилец што излегува во преостанатото топење. Топлината на кристализацијата на растечкиот кристал ослободен во суперладениот раствор ги влошува условите за раст на другите блиски кристали.
Првично, дендритите се многу мали, дури и ако зацврстувањето е релативно бавно. Потоа, кога процесот на зацврстување ќе се забави, продолжуваат да растат само поединечни гранки, чии оски се совпаѓаат со насоката на протокот на топлина (Слика 2.5). Во овој случај, другите гранки делумно се раствораат на таков начин што должината на дендритите значително се зголемува додека се зацврстуваат. Конечната должина на дендритите се одредува со процесот на нивно зголемување и може да се движи од неколку милиметри до десетици сантиметри.
Слика 2.5
Современите теории се засноваат на растот на дислокација на кристалите. На кристалната површина на пресекот на дислокацијата на завртката се појавува чекор, на кој, во споредба со пополнетата рамнина, има поповолни услови за формирање на дводимензионално јадро, што се потврдува со присуство на спирала за раст. на кристалната површина. Заокружувањето на линијата за дислокација е предизвикано од постојана стапка на раст на локацијата на линијата за дислокација и намалување на стапката на раст со растојание од неа.
Како што се зголемува стапката на ладење, формите на различните кристали стануваат сè покомплексни. Глобуларните или заоблените форми се карактеристични за ниските стапки на ладење. Со зголемување на брзината на ладење, облиците на кристалите стануваат неправилни, а процесот на нивниот раст станува нестабилен. Со дополнително забрзување на ладењето, дендритските форми се појавуваат и стануваат сè поизразени, а оските на дендритите стануваат сè потенки и растојанијата меѓу нив се намалуваат. Конечно, при највисоки стапки на ладење, оските од втор и трет ред престануваат да се формираат и се појавуваат форми слични на игли. Набљудувањата на стапката на раст на дендритите покажуваат дека нивните оски растат со доминантна надолжна стапка. Покрај тоа, стапката на раст на оските од прв ред е поголема од онаа на втората, а на втората - повеќе од третата.
Општиот дијаграм на регионите и зоните во зацврстувачкиот ингот е прикажан на сл. 2.6. Оваа шема претпоставува последователна кристализација на металот во услови на насочено отстранување на топлината.
Слика 2.6
Во првиот момент кога се истура челик, кога течниот метал е во директен контакт со ладниот ѕид на калапот, тенок слој од метал во контакт со ѕидот на калапот брзо се суперлади до температура под точката на течност. Тоа доведува до појава и брз раст на голем број кристални јадра, кои се формираат на различни цврсти честички, кои се присутни во доволни количини во течниот челик и служат како катализатори за јадрење. Ширината на кортикалната зона се одредува според должината на регионот на топлинска хипотермија и може да биде од редот на 5-10 mm.
Термичката хипотермија што настана на почетокот се намалува со растот на кристалите на кортикалната зона. Кога суперладењето станува помало од она на кое ефектот на катализаторите повеќе не се манифестира, можен е раст само на постоечките кристали. Во овој случај, најповолните услови за раст се создаваат само за поединечни кристали, во кои главните насоки на раст се совпаѓаат со насоката на отстранување на топлината, што доведува до појава на колонообразна зона формирана во услови на последователна кристализација.
Во овој случај, фронтот за зацврстување е двофазен цврсто-течен регион (испакнати дендрити со течност затворена меѓу нивните оски), а ширината на двофазната зона се определува со температурниот опсег на кристализација (распределбата на цврстиот фаза во него зависи од брзината на кристализација на легурата). Ако хетерогена нуклеација се случува слабо, а кршењето на дендритите е минимално, што се случува со слаба конвекција и висок температурен градиент, тогаш се добива насочен раст на колонообразните дендрити.
Растот на кристалите во колонообразната зона е проследен и со отстранување на термичкото суперладење со ослободената топлина на кристализација и зголемување на концентрацијата на ниско-топливи растворливи нечистотии пред фронтот на кристализација, што доведува до појава на преладење на концентрацијата. Вториот обезбедува понатамошен раст на колонообразните кристали, чија издолжена форма укажува на отсуство во оваа фаза на услови за формирање на нови центри за нуклеација. Како што се развива процесот, температурниот градиент на предниот дел на кристализацијата се намалува, а степенот на преладење на концентрацијата се зголемува. Како резултат на тоа, се создаваат поволни услови за хетерогена нуклеација на нови јадра во најголемиот дел од топењето со последователен раст на „одржливи“ кристали (со големина нешто поголема од критичната) поради преносот на латентната топлина на кристализација до суперизладеното топење. Од овој момент, пред фронтот за кристализација, започнува рефусната кристализација, формирајќи втор двофазен течно-цврст регион (кристали суспендирани во топењето).
Дополнително, во оваа фаза може да се забележи и механичко кршење на дендритните гранки, поради движењето на конвективните текови на течниот челик и топењето на некои гранки на дендритската рамка. Во овој случај, одвоените честички на дендритите формираат течно-цврст регион и служат како независни јадра на кристализација.
Така, зацврстувањето на ингот е комплексен комплекс на физичко-хемиски и термофизички процеси, чие проучување е неопходен предуслов за развој на оптимални технолошки начини за производство на инготи, обезбедувајќи висок принос на соодветен метал и квалитет што одговара барањата на современите стандарди.
Нервното ткиво, кое се состои од неврони и невроглија, врши комплекс од најсложени и одговорни функции: во него се појавуваат слаби електрични импулси, кои потоа се пренесуваат до мускулите и органите на луѓето или 'рбетниците. Клетките на ова ткиво имаат посебна структура. Таа обезбедува и појава на процеси на возбудување и инхибиција, и нивна имплементација. Во невробиологијата, постои таква дефиниција: дендритите се процеси на нервната клетка кои перцепираат и пренесуваат информации до телото на невронот. Во оваа работа ќе се запознаеме со современите идеи за преносните механизми во главните делови на нервниот систем: мозокот и 'рбетниот мозок, а исто така ќе ја проучуваме структурата на дендритот како еден од составните делови на невроцитите.
За да го направите ова, да ги разгледаме подетално карактеристиките на структурата на невронот, кој е елементарна единица на нервното ткиво.
Како структурата на невроцитот е поврзана со неговите функции
Тие го потврдија фактот за висока специјализација и сложена структура на отворен биолошки систем наречен нервна клетка. Содржи тело (сома), една долга гранка - аксон и многу кратки процеси. Секој од нив е поврзан со цитоплазмата на телото на невронот. Ова е дендрит. Структурата и изгледот на агрегатот на кратки гранки наликува на круната на дрвото. Преку нив, биоелектричните потенцијали од другите нервни клетки се доставуваат до телото на невронот преку синапсите.
Морфологија и видови
Според современите хистолошки студии, дендритите се разгранети завршетоци на невроцитите, не само што примаат, туку и пренесуваат информации кодирани во форма на електрични импулси преку повеќеканален систем на анатомски и функционално меѓусебно поврзани нервни клетки. Тие содржат голем број органели кои синтетизираат протеини - рибозоми. Некои типови на кратки процеси, на пример кај пирамидалните невроцити, се покриени со посебни структури - боцки.
Според класификацијата предложена од шпанскиот неврохистолог С. Рамон-и-Кајал, два дендрити можат да се протегаат од телото на нервната клетка во спротивни насоки (биполарни невроцити). Ако има многу дендрити, тогаш тие радијално се разминуваат од сомата. Оваа структура е типична за интерневрони. Во Пуркиниевите церебеларни клетки, процесите излегуваат од телото на невроцитот во форма на вентилатор. Секој дендрит, чија структура е тридимензионална, се разликува од соседните гранки по количината на електрични полнежи акумулирани на него.
На што влијае разгранувањето на нервните процеси?
Телото на невронот е универзален биолошки објект што пренесува и истовремено прима. Волуменот (првенствено на дојдовните информации) е директно пропорционален на бројот на дојдовните нервни импулси. Тие се одредуваат според степенот на разгранување на дендритското дрво. Затоа, дендритите се невроцитни структури кои играат интегративна функција.
Покрај тоа, процесите ја прошируваат областа на контакт на нервните клетки едни со други. Дополнителното формирање на синапсите значително ја зголемува ефикасноста на сите делови на мозокот, 'рбетниот мозок и нервниот систем како целина.
Дендрит структура
Врз основа на проучувањето на микроскопските препарати на нервните клетки, беше откриено дека повеќето процеси имаат цилиндрична форма. Нивниот просечен дијаметар е 0,9 микрони. Должината на дендритите варира многу. На пример, ѕвездените неврони на сивата материја на церебралниот кортекс имаат кратки (не повеќе од 200 μm) гранки на дендритското дрво, додека процесите на моторниот неврон што влегува во предните рогови на 'рбетниот мозок се околу 2 mm.
Специјални формации - боцки што се формираат на гранките на невроцитите, доведуваат до појава на голем број синапси - места на контакт слични на процепи со аксон, дендрит или сома на друг неврон. Синапсите може да се наоѓаат на телото на дендритот и се нарекуваат стебло или директно на неговите боцки. Како што веќе знаеме, дендритите се разгранети израстоци на невроцити способни да примаат возбуда. Преносот на биопотенцијалите се случува во нив со помош на молекули на хемиски соединенија - медијатори, на пример, ГАБА или ацетилхолин. Во мембраната што го покрива дендритот, пронајдени се јонски канали кои селективно ги минуваат катјоните на калциум, натриум и калиум, кои се вклучени во минување на нервните импулси низ невронот.
Како информациите влегуваат во нервната клетка
Во процесот на пренос на електрични полнежи, кој е основа на побудување и инхибиција, заедно со аксонот, се вклучени и дендритите. Тоа се оние кои формираат синапси со гранките на дендритското дрво на другите невроцити. Експериментално е утврдено дека дендритите се израстоци на цитоплазмата на клетката, покриени со мембрана. Во него се појавуваат слаби електрични импулси - акциони потенцијали.
Благодарение на системот на кратки процеси, една нервна клетка перцепира и пренесува неколку илјади од овие импулси генерирани од синапсите. Ова не е единствената функција на дендритите. Тие, исто така, ги обработуваат и интегрираат информациите што влегуваат во невроните, што обезбедува регулација и контрола што ја врши нервниот систем врз сите органи и ткива на човечкото тело.
Оваа статија ги испитува скриените дефекти на оригиналната површина на металите и ефектот на различните методи за подготовка на површината врз квалитетот на хромирањето.
Студиите опишани подолу беа спроведени од авторот во 90-тите и се развој на откритијата направени од американски научници (за превод на статија од списанието Plating and Surface Finishing, видете www.galvanicworld.com во делот Статии) .
Скриени дефекти на оригиналната површина, невидливи при визуелна проверка, може да се појават при последователно хромирање на огледалото. Во овој случај, претставени се фотографии од видеото на хромираните шипки на амортизерите на AvtoVAZ. Сите прачки имаа униформа сјајна површина без видливи дефекти. По хромирањето во огледало, беше откриена вистинската површинска структура на стеблото.
Овој феномен има неколку објаснувања. Прво, кога површината на HDTV се стврднува, процесот продолжува по спирална линија, т.е. на површината наизменично се менуваат стврднати и незацврстени слоеви.
Во овој случај, на зацврстената површина се таложи повеќе сјаен и потврд хром. Види сл. 1.
Второ, при следното мелење на стврднатата HFC површина, нејзиниот квалитет во секоја област ќе биде различен. Во стврднатиот дел, чистотата на површината е поголема, а во незацврстената област, која има помала цврстина, доколку е нарушена технологијата на мелење, можни се дефекти: изгореници, подмножества на производи за мелење итн. Како по правило, порите се формираат во такви неисправни области за време на хромирањето. Види сл. 2.
Прекршување на технологијата за мелење може да биде лошо навиткано тркало за мелење, што создава јасни ознаки на прстените со точкасти дефекти на третираната површина. Види сл. 3.
Лошата подготовка на површината е можна и во случај на тепање на прачка за време на мелење, кога се појавува нерамна завршна површина во дијаметар. На страната каде што се одвивала поинтензивна обработка, на површината се формираат жлебови, можно е делумно стврднување на површината, изгореници на точки, прошарани со производи за мелење и други дефекти. Види сл. 4.
При мелење на шипката во центрите, има разлики и во структурата на површината, како во средниот дел, така и по должината на рабовите на делот. Види сл. 5.
Други површински дефекти може да имаат различна природа на потекло: зацврстувачки пукнатини, порозност на основниот метал и многу други. д-р.
Ефект на подготовката на површината врз квалитетот на хромирањето
Вработените во лабораторијата на АЕЦ „Галванус“ имаат развиено технологија и алатка за нанесување на дебелослојни хромирани облоги (околу 700 микрони). Решенијата се покажаа како доста ефикасни.
На сл. 6а го прикажува изгледот на хромирана обвивка со дебелина од 400 микрони, добиена на површина подготвена со традиционална технологија (почетна површина за брусење Ra = 0,7-0,8 микрони). Како што може да се види, дендритите се јасно наредени според ризиците за белење.
На сл. 6б покажува пресек на седиментот долж дендритот. Како што можете да видите, центарот на формирањето на дендритите е токму ризикот што останува по брусењето.
На истиот дел беше обработен дел со специјална алатка. Грубоста на површината практично не се промени, но стана стабилна (Ra = 0,7 μm). Дебелина на облогата 400 микрони. Површината на хромираната облога има мали дендрити, кои се наоѓаат хаотично. На сл. 6в го прикажува изгледот на овој примерок.
Понатамошното подобрување на технологијата за подготовка на површината се состоеше во дополнително мелење на исполираната површина (Ra = 0,36-0,66 микрони) и обработка со специјален алат (Ra = 0,27-0,39 микрони).
Добиена е обвивка со дебелина од 700 микрони со минорни дендрити. Изгледот на хромираната обвивка е прикажан на сл. 6г.
Развиената технологија за подготовка на површината овозможува да се добијат висококвалитетни дебелослојни хромирани премази дури и на многу грубо обработена почетна површина. На сл. 6e покажува пресек со грубо обработена површина Ra = 3,93 микрони (5 степен на чистота). Позлата со хром беше изведена со густина на струја од 90 A / dm2. Добиен е висококвалитетен премаз со дебелина од 500 микрони.
Така, со соодветна механичка подготовка на површината, можно е да се добијат висококвалитетни хромирани премази со значителна дебелина (без пори и дендрити), чиј квалитет не се определува од макро и микрогеометријата на површината, туку од нејзината наногеометрија. Добивањето површина за галванизација со дадена наногеометрија е можно со користење на одредена технологија, позната како галваномеханичко хромирање, со што се избегнуваат многу дефекти на хромираната обвивка предизвикани од оригиналната површина.
Катедра за метална технологија и наука за материјали
Наука за материјали
Методички упатства за изведување лабораториски работи за студенти од сите специјалности
Твер 2006 година
Опишана е техниката на изведување лабораториски работи на макроструктурниот метод за проучување на металите. Дадени се препораки за спроведување и барања за изработка на извештај за лабораториска работа. Се даваат контролни прашања за самоподготовка на учениците на темата работа.
Составен од Л.Е. Афанасјева
© држава Твер
Технички универзитет, 2006 г
МЕТОД НА ИСТРАЖУВАЊЕ НА МАКРОСТРУКТУРНО МЕТАЛИ (МАКРОАНАЛИЗА)
целта на работата: запознајте се со методологијата за спроведување на макроструктурна анализа. Да се проучат карактеристичните типови на фрактури, макроструктурата на лиениот и деформираниот челик на макросекциите. Да ја проучува врската помеѓу природата на макроструктурата и условите на нејзиното формирање и механичките својства на челикот.
Теоретски вовед
Макроструктурна анализа- проучување на структурата на металите и легурите со голо око или при мало зголемување со помош на лупа.
Макроанализата се врши со испитување на фрактури, макросекции или надворешни површини на празни места и делови.
Макроанализата открива присуство на макродефекти во материјалот што се појавиле во различни фази од производството на лиени, фалсификувани, печатени и валани заготовки, како и причините и природата на уништувањето на деловите.
Со помош на макроанализа се утврдува типот на фрактура (вискозна, кршлива); големината, обликот и локацијата на зрната од лиениот метал; дефекти кои го нарушуваат континуитетот на металот (порозност на собирање, меурчиња од гас, шуплини, пукнатини); хемиска хетерогеност на металот предизвикана од процеси на кристализација или создадена со термичка и хемиско-термичка обработка; влакна во деформиран метал.
Методите за тестирање и оценување на макроструктурата на челичните производи се утврдени со ГОСТ 10243-75.
Проучување на извиткувања.
Фрактура е површина формирана како резултат на уништување на метал. Во зависност од составот, структурата на металот, присуството на дефекти, условите за обработка и работа на производите, фрактурите можат да бидат еластични, кршливи и замор по природа.
Кревкауништувањето продолжува без забележлива претходна пластична деформација. Обликот на зрната не е искривен и оригиналната големина на металните зрна е видлива на фрактурата. Површината на кршлива фрактура (слика 1, а) е сјајна, кристална. Фрактурата може да се случи преку зрна (транскристална фрактура) или по границите на зрната (меѓукристална или меѓукристална фрактура). Фрактура по должината на границите на зрната се јавува кога има неметални подмножества (фосфиди, сулфиди, оксиди) или други талози на границите кои ја намалуваат јачината на границите на зрната. Кршливата фрактура е најопасна, бидејќи најчесто се јавува при напрегања под јачината на отстапување на материјалот.
Вискозна(Влакната) фрактура (слика 1, б) има нерамномерно измазнет релјеф и укажува на значителна пластична деформација која претходи на фрактурата. Површината на фрактурата е мат, со мало око кое не се разликува, зрно. Обликот и големината на металните зрна не можат да се проценат според видот на вискозната фрактура.
Фрактура на замор(сл. 2) се формира како резултат на продолжено изложување на металот на циклично променливи напрегања и деформации во времето. Фрактурата започнува на површината (или близу до неа) локално, на места на концентрација на стрес (деформација). Пукнатина од замор се јавува на места каде што има концентратори на стрес или дефекти (вклучување на згура, пори, итн.). Фрактурата се состои од центар на фрактура (место на формирање на микропукнатини) и две зони - замор и прекин.
Фокусот на уништување е во непосредна близина на површината и има мала големина и мазна површина. Зоната на замор се формира со последователен развој на пукнатина на замор. Зоната на замор се развива додека напрегањата во опаѓачкиот работен дел не се зголемат толку многу што предизвикуваат нејзино моментално уништување. Оваа последна фаза на уништување се карактеризира со зона на прекин.
Методот на визуелно (или при мало зголемување) набљудување на свиткувања се нарекува фрактографија. При фрактури, макроструктурата се проценува со споредба со нормативните макроструктури дадени во ГОСТ 10243-75, користејќи 25 параметри. Одредувањето на видот, обликот и бојата на фрактурата овозможува да се карактеризираат многу карактеристики на структурата и обработката на материјалот.
Проучување на макросекции.
МакросекцијаПретставува примерок со рамно заземјено и гравирана површина, отсечен од истражуваната површина на дел или работно парче. Се добива на следниов начин. На машина за сечење метал или ножовка се отсекува примерок, чија една рамна површина е израмнета со турпија или на мелница за површина. Потоа примерокот се меле рачно или на машина за мелење и полирање со крпа за мелење со различни големини на зрна. Брусењето со еден шкурка треба да се изврши во една насока, по што преостанатиот абразив треба да се измие со вода. Преместувајќи се на пофина кожа, свртете го примерокот за 90 ° и извршете обработка додека гребаниците формирани од претходната кожа целосно не исчезнат. Примерокот се мие со вода, се суши и се подложува на длабоко или површинско гравирање. Составот на некои реагенси за офорт е даден во Додаток 1.
Пред офорт, примерокот се одмастува и се чисти, по правило, со етил алкохол. Офортувањето со повеќето реагенси се врши со потопување на примерокот во нив. Во овој случај, треба строго да ги следите безбедносните правила. Реагенсот, активно во интеракција со области каде што има дефекти и неметални подмножества, ги врежува посилно и подлабоко. Површината на макросекцијата е врежана. Ова офорт се нарекува длабоко.
Површниофорт извршено со помалку агресивни реагенси овозможува да се открие течноста во челици, леано железо и обоени легури, т.е. хемиската хетерогеност на материјалот што произлегува за време на неговото производство, макроструктурата на лиениот или деформираниот метал, структурната хетерогеност на материјалот што е подложен на термичка или хемиско-термичка обработка.
Проучување на дендритската макроструктура на лиениот метал по длабоко гравирање.
Обликот и големината на зрната во инготот зависат од условите на кристализација: температурата на течниот метал, брзината и насоката на отстранување на топлината и нечистотиите во металот. Растот на зрната се јавува според дендритски (дрво-како) шема (сл. 3).
б)Ориз. 4. Структурата на металниот ингот. а) Зависност на бројот на центри за кристализација (c.c.) и стапката на раст на кристалите (r.s.) од степенот на суперладење DТ. б) Макроструктурата на инготот: 1 - фини еквиоксирани зрна (зона на кора), 2 - колонообразни дендрити, 3 - големи еквиоксирани зрна, 4 - шуплина на собирање, 5 - лабавост на собирање, 6 - лигатура
зона.
Големините на формираните кристали зависат од односот на бројот на формирани центри за кристализација и стапката на раст на кристалите на температурата на кристализација.
При рамнотежна температура на кристализација T pl, бројот на формирани центри за кристализација и нивната стапка на раст се нула, така што процесот на кристализација не се случува.
Ако течноста се прелади до температура што одговара на DТ 1, тогаш се формираат големи зрна (бројот на формирани центри е мал, а стапката на раст е висока). Со хипотермија до температура што одговара на DТ 2 – ситно зрно (се формираат голем број центри за кристализација, а нивната стапка на раст е мала).
Ако металот е многу силно суперладен, тогаш бројот на центри и стапката на раст на кристалите се нула, течноста не се кристализира и се формира аморфно тело.
Кристализацијата на кортикалната зона се јавува во услови на максимална хипотермија. Стапката на кристализација е одредена од големиот број центри за кристализација. Се формира ситно-грануларна структура.
Растот на кристалите во втората зона е насочен. Тие растат нормално на ѕидовите на мувлата и се формираат кристали слични на дрво - дендрити. Дендритите растат во насока блиска до насоката на отстранување на топлината. Бидејќи отстранувањето на топлината од некристализираниот метал во средината на инготот се израмнува во различни насоки, во централната зона се формираат големи дендрити со случајна ориентација.
Во горниот дел на инготот се формира шуплина за собирање, која мора да се отсече и повторно да се стопи, бидејќи металот е полабав (околу 15 ... 20% од должината на инготот).
Легираните инготи имаат различен состав. За време на процесот на кристализација, сите нечистотии со ниска топење се туркаат назад до центарот на инготот. Хемиската хетерогеност во одделните зони на ингот се нарекува зонална сегрегација.
Слични информации.
На интернет има многу малку слики од дендритската структура на металите, освен добро познатата фотографија од кристалот на Чернов, па дури и дијаграми од учебникот на А.П. Гуљаев. Но, веќе ако се занимавате со структури на метали, тогаш треба да знаете како изгледаат. Во прашање како што е науката за метал, ниту еден опис не може да ги замени вистинските слики на структури, нивното разгледување, разбирање, анализа.
Значи, дендрити во металите... Пред сè, мора да се каже дека дендритските структури се формираат, по правило, при кристализација од топење.
Кристализација од течностзапочнува со појава на центри за кристализација, т.е. точки од кои продолжува понатамошната градба на кристали. Како резултат на тоа, од течноста почнуваат да се формираат кристални формации од различни видови. Во исклучителни случаи се формира кристал кој има геометриски правилна форма - полиедар или полиедар. Ова се случува кога надворешните услови го поддржуваат целосниот развој на кристалот (во сите правци).
Во нормални услови се формираат кристали со неправилна форма, кои се нарекуваат кристалити. Постојат два вида кристалити... Во еден случај, формата на кристалит се приближува повеќеслојна, или добива заоблена форма. Оваа формација се нарекува жито. Во друг случај, кристалните формации имаат разгранета форма со празни места, кои потсетуваат на дрво. Тие се нарекуваат дендрити.
Дендритите се почетната фаза на формирање на кристали. Кристалот почнува да се формира од центарот на кристализација. Во овој случај, не се добива густо пакување на кристални групи во еден кристал; на почетокот, овие групи се поврзани едни со други во одредени насоки, формирајќи ги оските на идниот кристал.
Ако условите за кристализација се такви што просторите меѓу оските немаат време или не можат да се пополнат, обликот на дендритот е зачуван и може да се набљудува.
Дендритите (од грчкиот δένδρον - дрво) се сложени кристални формации со структура на разгранување слична на дрво (википедија - статија „Дендрит (кристал)“). Оваа дефиниција е многу соодветна - дендритите навистина имаат разгранета структура, слична на дрво. И ова може да се докаже. Слика 1 покажува вистински дендрит... Формирана е во процесот на саморазмножување на високотемпературна синтеза во системот Ni-Ti-O.
Слика 1. Вистински дендрит.
Дендритот е еден кристал (т.е. еден кристал). е прикажано на слика 2. Прво се формираат оски од прв ред, а потоа на нив потекнуваат и растат оски од втор ред. Следно - третиот.
Слика 2. Шема на формирање на дендрити.
Како што можете да видите од сликите подолу, дендрити во металво форма тие навистина се „гранчиња“. Понекогаш велат „ гранки на дендрити ".
Слика 3. Дендрити во алуминиумски легури: дендрити од цврст раствор на алуминиум и еутектичка Ал-Си.
 |
 |
| Аустенитно леано железо CHN15D7 | Хипоевтектичко леано железо |
Слика 4.
Во вистински кристал, оските од првиот и вториот ред обично се видливи, третата - поретко (всушност, едноставно нема доволно време за нивно формирање - завршува кристализацијата). Во принцип, колку повеќе нарачки се гледаат, толку побавно се кристализира легурата. Слика 5 подолу покажува дендрит кој содржи оски од три реда. Третиот ред не е целосно оформен, на некои места само се оцртуваат оските од третиот ред. Оската од прв ред е зелена стрелка, оската од втор ред е сина, а оската од трет ред е црвена.
Слика 5. Дендрити од различен редво силумин.
Дендритските структури на различните легури се слични.Од изгледот на лиената структура, не е секогаш можно да се разбере за каква легура се работи, особено при мало зголемување. На пример, дендрити во челик, леано железо, бакар и оксидни системи.
Слика 6. Дендритска структура во различни легури при зголемување од 100 x до 200 x.
Понекогаш дендритот има форма (вообичаено е да се каже „морфологија“), карактеристична за многу специфични легури. На пример, во хипереутектичкиот силумин (легура на алуминиум-силициум, содржината на силициум е повеќе од 11,7%), кога се фрлаат во земјата, се формираат силициумски кристали со дендритна структура. Тоа се т.н скелетни силиконски кристали... Понекогаш велат Силиконски скелети... Со поголема стапка на кристализација (лиење во метален калап - калап за ладење), силиконските кристали веќе имаат полигонална форма. Сепак, постојат исклучоци ...
Слика 7. Силиконски кристаликај хипереутектичкиот силумин.
При поголемо зголемување, легурата е полесно да се одреди: легиран силумин (дендрит од силициската фаза), феритно леано железо (дендрити од ферити), бабит ( антимон дендрит). Четвртата фигура не е лесно да се идентификува - тоа е структурата добиена саморазмножувачка високотемпературна синтеза(можно е дендритот на меѓуметалното соединение наспроти позадината на еутектиката).
Слика 8. Типични дендрити во различни легури.
Некој може да се запраша: зошто толку многу за дендритите?
Поентата е дека на секој материјал му се дава одредена структура, врз основа на практични цели. На пример, леано железо „работат“ како лиено (може да се деформираат, но ова не е тема на овој напис). Челикот обично се испорачува во деформирана состојба. Лист, шипка, лента, лента - сето тоа се форми на снабдување со челични полупроизводи. За да се добијат такви полупроизводи, првично лиениот челик се подложува на посебен третман под притисок при покачени температури. По таквата обработка не треба да има лиена структура. Затоа, ако преживеало, тогаш тоа е брак. Ова е прикажано на слика 9. Кругот го означува лиениот „скелет“ во челик. На оваа тема ќе се вратиме во делот Антипродукција.
Слика 9. Остатоци лиена структура во челик R18(производ - допрете).
Дендритите треба да бидат препознатливи не само директно во легурите, туку и во помошните материјали, на пример, во легура на Вуд. Типот на структурата на Вудовата легура е различен. Тоа зависи од составот, како и "свеж" тоа е легура, или повторно се користи. Слика 10 покажува дендрити во легура на Вудсе претопува многу пати. Секако, таквата легура содржи многу „нечистотија“ што влегла во легурата при повторно топење.
 |
 |
| а | б |
 |
 |
| v | Г |
Слика 10. Дендрити во легура на Вуд: а - слика со светло поле; b-d - контраст на диференцијални пречки.
Моделите на мраз се секогаш препознатливи. Мразот е цврста форма на вода што се формира при кристализација (замрзнување). Неговите форми се разновидни. Патем, ледени дендритиможе да се види во секоја локва за замрзнување (треба да се запомни дека водата во температурниот опсег од 0 до 100 0 С е топење на мраз).
Слика 11. Дендрити на мраз со различна морфологија (фотографија од стакло).
Снегулките се исто така дендрити, само во форма на ѕвезди.
Но, подолу се прикажани дендритите, кои, за жал, не ги гледаме толку многу колку што чувствуваме. Станува збор за ледени кристали на површината на поплочните плочи. над - вода. По мразот дојде до затоплување и почна да врне. Плочката немаше време да се загрее поради недоволната топлинска спроводливост. Еве дел од дождовницата и кристализирана.
Слика 11. Ледени дендрити на површината на плочката на која паѓаат сите.
Следниве фотографии се „ дендрити на метали". Слика 13 ги прикажува резултатите од миењето на тенок дел од берилиум бронза со етил алкохол (наместо вода) по офорт со заситен раствор на калиум дихромат во сулфурна киселина. Миењето со алкохол не успеа, реагенсот остана на површината и се исуши. При различни зголемувања на површината се забележуваат кристали на калиум дихромат кои имаат своја карактеристична боја.
 |
 |
| а | б |
Слика 13. Дендрити на калиум дихроматна примерок од берилиум бронза BrB2.
