Возникновение закисно-окисного расплава

На фронте проникновения металлического расплава создается концентрация кислорода, соответствующая стехиометрическому составу вюстита. В результате образуется закисный железистый расплав. Более низкая температура плавления вюстита (1370° С) способствует дальнейшему продвижению закисного железистого расплава.

Если учесть, что этот расплав насыщен подобно металлическому компонентами силикатного расплава, то температура его плавления должна быть более низкой. Поэтому закиспый железистый расплав проникает в самые тончайшие капилляры смеси. С дальнейшим продвижением расплавов концентрация кислорода в закисном железистом расплаве увеличивается и начинается встречная диффузия кислорода в металлический расплав. Так возникают характерные структуры окисления с островками неокисленного феррита. Вследствие повышения вязкости металлического расплава встречная диффузия кислорода с понижением температуры замедляется, и дальнейшая концентрация кислорода па фронте проникновения расплавов приводит к образованию закисно-окисного расплава железа, из которого кристаллизуется магнетит.

Возникновение закисно-окисного расплава, соответствующего стехиометрическому составу магнетита, вследствие высокой температуры плавления последнего (1590° С) резко затормаживает проникновение расплавов внутрь формы. Это особенно проявляется после того, когда силикатные включения, понижающие температуру плавления магнетитового расплава, оказываются захваченными возникающими кристаллами магнетита. Поэтому четвертая зона, состоящая из магнетита, имела весьма незначительную толщину. Присутствовавший в этой зоне вюстит кристаллизовался по трещинам в магнетите.

Такой характер образования вюстита в четвертой зоне свидетельствует о том, что кристаллизация магнетита произошла до того, как закристаллизовался вюстит из закисного расплава, сохранявшегося некоторое время под твердой корочкой магнетита. Несомненно, что наряду с указанным фактором тормозящее действие на проникновение расплавов оказывает и понижение температуры по мере удаления от поверхности отливки.

Например, при незначительной толщине стенки отливки окисление металла может не дойти до стадии образования магнетита и закончиться на стадии образования вюстита. В этом случае большое значение имеет высокий температурный градиент в контактной зоне формы.

Комментарии запрещены.