Separarea fazelor - acest neomogenității aliaj de compoziție chimică, structură, formată în timpul cristalizării.
Segregarea datorită faptului că aliajele, spre deosebire de metalele pure, se cristalizează la temperaturi cuprinse. Cristalele se încadrează în mod succesiv, în intervalul de temperaturi de solidificare diferă una de cealaltă în compoziția chimică. Cu cât mai repede cristalele precipitate, mai mic numărul mai ușor fuzibil componentele sale. Firește, partea rămasă a aliajului topit îmbogățit cu ei tot timpul, și a reziduurilor acesteia din urmă vindecabile lichid conține cea mai mare cantitate de componente fuzibil. Gamă mai largă de temperaturi de cristalizare a aliajului, cu atât mai mare segregarea se dezvoltă. Segregarea este de nedorit, deoarece degradează multe proprietăți (rezistență mecanică, coroziune, etc.) ale aliajului într-o stare de semi-produs finit și produsul finit.
Distinge intracristalin sau dendritic, segregarea, care se manifestă în volumul de boabe individuale (cristalitelor dendrite), segregarea zonală observată în întregul volum al turnării și segregarea greutății specifice.
Intracristalin (dendritică) segregare. Acest tip de segregare găsit în boabe de faze cristaline de compoziții variabile, adică. Soluție solidă E. în boabe, datorită faptului că cristalizarea aliajului are loc în intervalul de temperatură, și în care compoziția chimică a celor două faze este variabilă.
Mecanismul de cristalizare cu difuzie, selectiv. Modificarea compozițiilor fazelor lichide și solide se realizează prin procese de difuzie. Cu se observă foarte lent de răcire segregare dendritic, ceea ce se explică procesele suficient de complete de difuzie. În practica actuală, cel mai adesea se produce piese turnate de răcire accelerată. Apoi, procesele de difuzie în soluția solidă nu are timp pentru a egaliza compoziția boabelor în creștere în volum, iar compoziția lor chimică este uniformă în secțiune transversală.
Aliaj cu segregare intercristalină are o ductilitate redusă și rezistență redusă la coroziune.
segregarea intercristalină se va manifesta mai puternic, mai diferite compoziții chimice ale fazelor lichidă și solidă, adică. E. mai mare decât distanța orizontală dintre liniile și solidificare lichidus pe diagrama sistemului. Segregarea de dezvoltare intercristalină este, de asemenea, depinde în mare măsură de viteza de răcire. Creșterea vitezei de răcire a aliajului crește subrăcire în procesul de cristalizare și proceselor de difuzie lentă. În consecință, aliajul este răcit rapid, mai dezvoltată segregarea în ea dendritică. Cu toate acestea, a remarcat faptul că, în unele aliaje la rate foarte ridicate de răcire segregare dendritică mecanism de difuzie (selectiv) cristalizare atenuat treptat înlocuit diffusionless când cristalele cresc este atașat la toți atomii componenți ai fazei lichide din jurul cristalului. Apoi, compoziția chimică a cristalelor pe tot volumul său este egal cu faza lichidă chimic și, prin urmare, nici o segregare.
Pentru a reduce aliaje de segregare intercristaline sub formă de lingouri sau turnate supuse recoacere de difuzie (omogenizare). Metalul este încălzit la temperatura cea mai ridicată posibil pentru a se evita topirea numai, și se păstrează pentru o lungă perioadă de timp. În compoziția chimică neomogenă a boabelor de soluție solidă a dezvolta în continuare procese de difuzie, rezultând aliniate compoziția lor chimică.
segregare zonală. segregare zonală apare în diferite forme.
Segregarea secțiunii transversale a lingoului. Cel mai adesea, aceasta se manifestă prin faptul că straturile exterioare ale lingoului decât în zona centrală îmbogățită într-o componentă care crește temperatura de cristalizare a aliajului. Aceasta se numește segregare zonală directă. Ea explică cursul natural al cristalizării lingoului în matriță, atunci când acesta a format mai întâi straturile exterioare, și apoi în interior. Dar dacă această secvență în porțiunile interioare ale lingoului cristalizeze în fază lichidă conform liniilor de mutare lichidus pe componenta îmbogățită diagrama de fază, reducerea temperaturii de cristalizare a aliajului. Prin urmare, atunci când se deplasează lingou anchilozare de la suprafața sa spre centrul este scăderea concentrației componentului, care crește temperatura de cristalizare și crescând astfel concentrația componentului, reducerea temperaturii de cristalizare. Sa constatat că, în lingouri mari, răcită lent, segregarea zonală dreaptă este mai dezvoltată decât în gratiile secțiunii transversale mici, care sunt răcite rapid.
Mult mai puțin frecvente așa-numita segregare inversă când straturile exterioare ale lingoului sunt îmbogățite într-o componentă de scădere a temperaturii de cristalizare a aliajului. În etapa finală a lingou de cristalizare în fază lichidă îmbogățit componenta fuzibil și situată în volumul interior al lingou sub influența presiunii din gazele evoluate din topitură prin canalele interdendritic în alte moduri de a straturilor exterioare extrudate ale lingou și prin aceasta crește în mod artificial concentrația în ea a componentei fuzibil.
Zona directă și inversă segregarea nu este distrus sau recoacerea de difuziune sau deformare plastică la cald. Pentru a reduce dezvoltarea de segregare zonală a secțiunii transversale a lingoului se aplică măsuri speciale pentru a crea forma lingou și de răcire condițiile dorite.
segregare gravitațională (prin înălțimea de turnare). Acest tip de separare a fazelor se manifestă prin faptul că compoziția chimică medie a piesei turnate de top diferă de compoziția fundului de turnare. Acest lucru se datorează diferenței în structura porțiunilor superioare și inferioare, datorită faptului că aliajele cristalizează ca un amestec de faze diferite, cu condiția o diferență semnificativă în amploarea greutății specifice a componentelor, de exemplu sistemul de aliaj Sb - plumb. În aceste aliaje în timpul răcirii lente în timpul condițiilor de cristalizare sunt create atunci când formațiunile cristaline dure în jos la partea de jos a piesei turnate, și mai ușor - flotorul la partea de sus a piesei turnate. Mai ales brusc manifestat în separarea aliajelor neferoase. De exemplu, în bronzurile cu plumb plumb este segregare mai vizibil, deoarece greutatea sa specifică este de 11,3 g / cm3, care este mult mai mare decât greutatea specifică medie a aliajului (aproximativ 8,6 g / cm3).
Gravity segregare dezvoltat mai puternic, aliajul mai răcit lent. Prin urmare, pentru a preveni formarea de aliaje specifice gravitate segregare trebuie să fie răcit rapid. Cu toate acestea, în cazul în masă mare cristalizare din aliaj pentru a face practic dificilă. Apoi, pentru a preveni apariția separării fazelor prin gravitație specifică în aliajul este introdus al treilea component astfel încât aditivul format dintr-o componentă de bază a unui compus chimic. Ca refractar mai mult, ea începe să iasă în evidență în timp ce răcirea aliajului în primul rând și subțire, separarea lor dendrite puternic ramificate ale continue împiedică elementele structurale ale aliajului înălțimii de turnare.
Uneori există un fenomen de separare în două faze lichide de diferite lichide compoziție, urmată de apariția diferită înălțime a structurii de turnare, care este un fel de separare a fazelor prin gravitație specifică. Delaminare apare în aliaje cu componente cu solubilitate limitată în stare lichidă (de exemplu, aliaj sistem plumb - zinc).
Răcirea rapidă a aliajului de temperatura de separare are un efect redus asupra reducerii acestei separări de faze. aliaj de înaltă încălzit la o stare lichidă singură fază și răcirea ulterioară rapidă, amestecare completă și agitarea sunt metode de prevenire apariției fenomenului de separare și segregarea înălțimii zonei de turnare.