Η υγρή κατάσταση είναι μια ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ στερεάς και αέριας κατάστασης.Τα στερεά μέταλλα αποτελούνται από πολλούς κόκκους, τα αέρια μέταλλα αποτελούνται από μεμονωμένα άτομα που μοιάζουν με ελαστικές σφαίρες και τα υγρά μέταλλα αποτελούνται από πολλές ομάδες ατόμων.
1. Δομικά χαρακτηριστικά υγρών μετάλλων
Η υγρή κατάσταση είναι μια ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ στερεάς και αέριας κατάστασης.Τα στερεά μέταλλα αποτελούνται από πολλούς κρυσταλλικούς κόκκους, τα αέρια μέταλλα αποτελούνται από μεμονωμένα άτομα που μοιάζουν με ελαστικές σφαίρες και τα υγρά μέταλλα αποτελούνται από πολλές ατομικές ομάδες και οι δομές τους έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά
(1) Κάθε ατομική ομάδα έχει περίπου μια ντουζίνα έως εκατοντάδες άτομα, τα οποία εξακολουθούν να διατηρούν ισχυρή ενέργεια δέσμευσης στην ατομική ομάδα και μπορούν να διατηρήσουν τα χαρακτηριστικά διάταξης του στερεού.Ωστόσο, ο δεσμός μεταξύ των ατομικών ομάδων είναι πολύ κατεστραμμένος και η απόσταση μεταξύ των ατομικών ομάδων είναι σχετικά μεγάλη και χαλαρή, σαν να υπάρχουν τρύπες.
(2) Οι ατομικές ομάδες που αποτελούν το υγρό μέταλλο είναι πολύ ασταθείς, άλλοτε μεγαλώνουν και άλλοτε γίνονται μικρότερες.Είναι επίσης δυνατό να αφήσουμε ατομικές ομάδες σε ομάδες και να ενωθούν με άλλες ατομικές ομάδες ή να σχηματιστούν ατομικές ομάδες.
(3) Το μέσο μέγεθος και η σταθερότητα των ατομικών ομάδων σχετίζονται με τη θερμοκρασία.Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μικρότερο είναι το μέσο μέγεθος των ατομικών ομάδων και τόσο χειρότερη είναι η σταθερότητα.
(4) Όταν υπάρχουν άλλα στοιχεία στο μέταλλο, λόγω των διαφορετικών δυνάμεων δέσμευσης μεταξύ διαφορετικών ατόμων, τα άτομα με ισχυρότερες δυνάμεις δέσμευσης τείνουν να συγκεντρώνονται και να απωθούν άλλα άτομα ταυτόχρονα.Επομένως, υπάρχει επίσης ανομοιογένεια σύνθεσης μεταξύ ατομικών ομάδων, δηλαδή διακυμάνσεις συγκέντρωσης και μερικές φορές σχηματίζονται ακόμη και ασταθείς ή σταθερές ενώσεις.
2. Τήξη και διάλυση
Κατά τη διαδικασία τήξης του κράματος, υπάρχουν δύο ταυτόχρονες διαδικασίες τήξης και διάλυσης.Όταν το κράμα θερμαίνεται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, αρχίζει να λιώνει και η θερμοδυναμική του κατάσταση είναι υπερθέρμανση.Διάλυση σημαίνει ότι το στερεό μέταλλο διαβρώνεται από το τήγμα μετάλλου και εισέρχεται στο διάλυμα για να πραγματοποιήσει τη διαδικασία μετατροπής στερεού σε υγρό.Η διάλυση δεν απαιτεί θέρμανση, αλλά όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός διάλυσης.
Στην πραγματικότητα, μόνο όταν το σημείο τήξης του στοιχείου κράματος είναι υψηλότερο από τη θερμοκρασία του διαλύματος κράματος χαλκού, η διαδικασία εισόδου του στοιχείου κράματος στο τήγμα είναι μια καθαρή διαδικασία διάλυσης.Στα κράματα χαλκού, για παράδειγμα, τα συστατικά σίδηρος, νικέλιο, χρώμιο και μαγγάνιο, καθώς και τα μη μεταλλικά στοιχεία πυρίτιο, άνθρακας, κ.λπ., θεωρείται ότι έχουν μια διαδικασία διάλυσης σε αυτά.Στην πραγματικότητα, και οι δύο διαδικασίες τήξης και διάλυσης λαμβάνουν χώρα ταυτόχρονα, με τη διαδικασία διάλυσης να προωθεί τη διαδικασία τήξης.
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν το ρυθμό διάλυσης του μετάλλου.
Πρώτον, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο ευνοϊκή είναι η διάλυση.
Δεύτερον, σχετίζεται με την επιφάνεια του αντικειμένου που διαλύεται, όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια, τόσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός διάλυσης.
Ο ρυθμός διάλυσης του μετάλλου σχετίζεται επίσης με την κίνηση του τήγματος.Όταν το τήγμα ρέει, ο ρυθμός διάλυσης είναι μεγαλύτερος από αυτόν του μετάλλου στο στατικό τήγμα και όσο πιο γρήγορα ρέει το τήγμα, τόσο πιο γρήγορος θα είναι ο ρυθμός διάλυσης.
Διάλυση και κράμα
Όταν κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά τα κράματα, θεωρήθηκε ότι η τήξη πρέπει να ξεκινά με συστατικά που λιώνουν δύσκολα (και έχουν υψηλά σημεία τήξης).Για παράδειγμα, όταν κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά τα κράματα χαλκού-νικελίου 80% και 20% νικελίου, το νικέλιο με σημείο τήξης 1451°C αρχικά έλιωσε και στη συνέχεια προστέθηκε χαλκός.Λιώνουμε λίγο χαλκό και τον θερμαίνουμε στους 1500 ℃ πριν προσθέσουμε νικέλιο για τήξη.Αφού αναπτύχθηκε η θεωρία των κραμάτων, ιδιαίτερα η θεωρία των διαλυμάτων, οι δύο παραπάνω μέθοδοι τήξης εγκαταλείφθηκαν.
Εναπόθεση μη κραματικών στοιχείων
Υπάρχουν πολλοί λόγοι για τη συνεχή αύξηση και καθίζηση των μη κραματικών στοιχείων σε μέταλλα και κράματα.
Ακαθαρσίες που εισάγονται στο μεταλλικό φορτίο
Ακόμα κι αν τα απόβλητα διεργασίας που παράγονται στη διαδικασία παραγωγής του εργοστασίου μας χρησιμοποιούνται επανειλημμένα, η περιεκτικότητα των στοιχείων ακαθαρσίας στη φόρτιση θα συνεχίσει να αυξάνεται για διάφορους λόγους.Όσον αφορά την ανάμειξη υλικών ή τη χρήση μεγάλων ποσοτήτων αγορασμένων υλικών με ασαφή προέλευση, οι πιθανές ακαθαρσίες και τα πιθανά αποτελέσματα είναι συχνά ακόμη πιο απρόβλεπτα.
Λανθασμένη επιλογή υλικού επένδυσης κλιβάνου
Ορισμένα στοιχεία στο τήγμα ενδέχεται να αντιδράσουν χημικά μαζί τους στη θερμοκρασία τήξης.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-18-2022