Кальцинация процесі кезінде «шамадан тыс жану» шынайы тығыздықтың төмендеуіне әкелетін микроскопиялық механизм негізінен дән шекарасының тотығуымен немесе балқуымен, дәннің қалыптан тыс өсуімен және құрылымдық зақымданумен байланысты, бұл төменде егжей-тегжейлі талданады:
- Дән шекарасының тотығуы немесе балқуы: түйіршікаралық байланыс беріктігінің жоғалуы
Төмен балқитын эвтектикалық фазалардың түзілуі: Материалдағы күйдіру температурасы төмен балқитын эвтектикалардың балқу температурасынан асып кеткенде, түйіршік шекараларындағы эвтектикалық құрылым басым түрде балқып, сұйық фазаны түзеді. Мысалы, алюминий қорытпаларында қайта балқытылған сфералар немесе үшбұрышты қайта балқытылған аймақтар пайда болуы мүмкін, ал көміртекті болаттарда түйіршік шекарасының тотығуы немесе локализацияланған балқуы орын алуы мүмкін.
Тотықтырғыш газдардың енуі: Жоғары температурада тотықтырғыш газдар (мысалы, оттегі) түйіршік шекараларына диффузияланып, материалдағы элементтермен әрекеттесіп, оксидтер түзеді. Бұл оксидтер түйіршікаралық байланыс беріктігін одан әрі әлсіретеді, бұл түйіршіктердің бөлінуіне әкеледі.
Құрылымдық зақымдану: Дән шекарасының балқуынан немесе тотығуынан кейін түйіршікаралық байланыс беріктігі айтарлықтай төмендейді, нәтижесінде материал ішінде микрожарықтар немесе тесіктер пайда болады. Бұл бірлік көлемге шаққандағы тиімді массаны азайтады, бұл шынайы тығыздықтың төмендеуіне әкеледі. - Аномальды дән өсуі: Ішкі ақаулардың көбеюі
Қызып кету салдарынан дәннің іріленуі: Шамадан тыс күйдіру көбінесе қызып кетумен қатар жүреді, мұнда шамадан тыс жоғары қыздыру температурасы немесе ұзақ ұстау уақыты аустенит дәндерінің тез өсуіне әкеледі. Мысалы, көміртекті болаттар шамадан тыс күйдіруден кейін Видманштаттен құрылымдарын қалыптастыруы мүмкін, ал аспаптық болаттар балық сүйегі тәрізді ледебурит түзуі мүмкін.
Ішкі ақаулардың көбеюі: Ірі дәндерде материалдың тығыздығын төмендететін дислокациялар мен вакансиялар сияқты ақаулар көбірек болуы мүмкін. Сонымен қатар, дәннің өсуі кезінде газ тесіктері немесе микрожарықтар пайда болуы мүмкін, бұл бірлік көлемдегі массаны одан әрі азайтады.
Тиімді массаның азаюы: Дәннің қалыптан тыс өсуі материалдың ішкі құрылымының босаңсуына әкеледі, бұл бірлік көлемге шаққандағы тиімді массаны төмендетеді және осылайша шынайы тығыздықтың төмендеуіне әкеледі. - Микроқұрылымдық зақымдану: материалдық қасиеттердің нашарлауы
Қайта балқытылған сфералар және үшбұрышты қайта балқытылған аймақтар: Алюминий қорытпаларында және басқа материалдарда шамадан тыс жану түйіршік шекараларында қайта балқытылған сфералардың немесе үшбұрышты қайта балқытылған аймақтардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Бұл аймақтардың болуы материалдың үздіксіздігін бұзады және кеуектілігін арттырады.
Дән шекараларының кеңеюі және микрожарықтар: Шамадан тыс жанғаннан кейін, тотығу немесе балқу салдарынан түйір шекаралары кеңейіп, микрожарықтардың пайда болуы мүмкін. Бұл микрожарықтар материал арқылы еніп, шынайы тығыздықтың төмендеуіне әкелуі мүмкін.
Қасиеттердің қайтымсыздығы: Шамадан тыс күйдіруден туындаған микроқұрылымдық зақым әдетте қайтымсыз, тіпті кейінгі термиялық өңдеу материалдың бастапқы тығыздығын толық қалпына келтірмеуі мүмкін.
Мысалдар және тексеру
Алюминий қорытпаларының шамадан тыс жануы: Алюминий қорытпаларының қыздыру температурасы олардың төмен балқу эвтектикалық температурасынан асып кеткенде, түйіршік шекаралары кедір-бұдыр болып немесе тіпті балқып, қайта балқытылған сфераларды немесе үшбұрышты қайта балқытылған аймақтарды түзеді. Бұл аймақтардың болуы материалдың шынайы тығыздығын айтарлықтай төмендетеді, сонымен бірге механикалық қасиеттердің күрт төмендеуіне әкеледі.
Көміртекті болаттардың шамадан тыс жануы: Шамадан тыс жанғаннан кейін көміртекті болаттар түйіршік шекараларында темір оксиді немесе марганец сульфиді сияқты қоспалар түзуі мүмкін, бұл түйіршікаралық байланыс беріктігін әлсіретіп, түйіршіктердің бөлінуіне әкеледі. Сонымен қатар, шамадан тыс жану Видманштаттен құрылымдарының пайда болуын тудыруы мүмкін, бұл материалдың тығыздығын одан әрі төмендетеді.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 27 сәуір