Dvofazna zona kristalizacije čelika

Kristalna dvofazna zona
Tijekom skrućivanja rastaljenog čelika postoji prijelazna zona - dvofazna zona (slika 1) između krute faze (sloja skrućivanja) u blizini stijenke kalupa i unutarnje tekuće faze. U skrutnutom čeličnom ingotu postoje tri zone: zona čvrste faze, zona dvofaze i zona tekuće faze. Proces kristalizacije rastaljenog čelika, naime nukleacija i rast nukleacije, događa se samo u dvofaznom području. Stvrdnjavanje ingota je proces dvofazne zone koja se kreće od površine ingota prema središtu ingota: kada izoterma tekućine dosegne određeni položaj u ingotu, počinje kristalizacija; Kada čvrsta izoterma dosegne određeni položaj, kristalizacija na tom položaju će završiti i sve će se transformirati u krutinu. Vremenski interval između temperaturne crte likvidusa i temperaturne crte solidus dostizanja određene točke u ingotu, to jest vrijeme koje je točka prošla od temperature likvidusa do temperaturne linije solidus, naziva se lokalno vrijeme skrućivanja točke, koji se često izražava u q. Lokalno vrijeme skrućivanja obrnuto je proporcionalno prosječnoj brzini hlađenja na tom mjestu. Zbog značajnih razlika u uvjetima prijenosa topline na različitim dijelovima ingota, lokalno vrijeme skrućivanja na različitim dijelovima može jako varirati, što rezultira različitim kristalnim strukturama. Udaljenost između crte tekuće izoterme i crte izoterme čvrstog stanja u ingotu naziva se širina dvofazne zone, koja je predstavljena s △ x. I postoji. Uska dvofazna zona pogoduje razvoju stupčastih kristala, dok široka dvofazna zona pogoduje razvoju jednakoosnih kristala.
Uzrok nastanka
Tijekom skrućivanja legure dolazi do selektivne kristalizacije (također poznate kao desolvatacija ili tekuće taloženje) zbog različite topljivosti otopljenih tvari u čvrstoj i tekućoj fazi. S napredovanjem kristalizacije, taloženje otopljene tvari (K) kontinuirano se pojavljuje na čelu skrućivanja