2 Кристалізація сталі і формування структури зливка та заготовки

При охолоджуванні металу, розлитого у виливниці, настає|наступає| момент, коли темпера­тура| рідкого металу знижується до температури його плавлення (темпера­тури| кристалізації). При цьому складаються| умови, необхідні для кристалізації металу. Температура плавлення сталі залежить від її складу і коливається|вагається| в досить|достатньо| широких межах (таблиця 2.1). Характер впливу| зміни температури на зміни| вільної енергії рідкого і твердого металу різний (рис. 2.1).

Таблиця 2.1-

Зміна характеристик* сплаву заліза при введенні|вступі| в нього 1% деяких елементів

Елемент	Δt, 0C	Коефіцієнт і ступінь ліквації
		К	1- К
		δ-Fe	δ-Fe	γ-Fe
S	30	0,02	0,98	0,98
О	65	0,02	0,98	0,98
В	90	0,05	0,95	0,96
Р	28	0,13	0,87	0,94
С	73	0,13	0,87	0,64
Ti	18	0,14	0,86	0,93
N	-	0,28	0,72	0,46
Н	-	0,32	0,68	0,55
Сu	7	0,56	0,44	0,12
Si	12	0,66	0,34	0,50
Мо	2	0,80	0,20	0,40
Ni	3,5	0,80	0,20	0,05
Mn	3	0,84	0,16	0,05
Co	1,8	0,90	0,10	0,05
V	2	0,90	0,10	-
Al	3	0,92	0,08	-
W	<1	0,95	0,05	0,50
Cr	1	0,95	0,05	0,15

Примітка: * Δt - зниження температури плавлення при введенні 1 % елементу;

К - співвідношення концентрацій елементу в твердій і рідкій фазах;

K= С_тв/C_рід (залежить від взаємного розташування ліній ліквідусу і солідуса).

Із збільшенням різниці (1-K) ступінь ліквації підвищується. Слід звернути увагу на високу схильність до ліквації таких елементів, як сірка, кисень, фосфор.

Рис. 2.1. Вплив температури на зміну вільній енергії рідкого (1) і твердого (2) тіл.

При зниженні температури настає|наступає| момент, якому відповідає пере­тин| ліній, що характеризують цей вплив. При подальшому|дальшому| пониженні температури вільна енергія упорядкованого| твердого тіла стає нижчою, ніж рідини. Відповідно термодинамічно стабільнішою стає тверда фаза.