KAZIMIERZ SAKOWSKI MIKROSEGREGACJA KRZEMU I MANGANU V ŻELIWIE SFEROIDALNYM. S tr e s z c z e n ie

KAZIMIERZ SAKOWSKI

MIKROSEGREGACJA KRZEMU I MANGANU V ŻELIWIE SFEROIDALNYM

S t r e s z c z e n i e

P rzep row ad zon o b a d a n ia m i k r o s e g r e g a c j i manganu 1 Krzemu w komórkach e u t e k t y c z n y c h ż e l i w a s f e r o i d a l n e g o . O b lic z o n o c h a r a k t e r y s t y c z n e fu n k c j e m i k r o s e g r e g a c j i , o b r a z u ją c e r o z k ła d s t ę ż e n i a p o s z c z e g ó l n y c h p ie r w ia s tk ó w w o t o c z c e m e ta lo w e j kom órki e u t e k t y c z n e j . P rzep row ad zon o I n t e r p r e t a c j ę wy­

n ik ó w . n a w ią z u ją c ą do p r z e b ie g u k r z e p n i ę c i a i t w o r z e n ia s i ę m ik r o s e g r e g a ­ c j i .

1 . W prow adzenie

P o j ę c ie m m i k r o s e g r e g a c j i o k r e ś l a s i ę z a z w y c z a j n ie j e d n o r o d n o ś ć s t ę ­ ż e n i a p c s z o z e g ó l n y o h p ie r w ia s t k ó w w m lk r o o b j ę t o ś c la o h s t o p u . J e s t ona z w ią z a n a z mechanizmem k r z e p n i ę c i a . W z a l e ż n o ś c i od w ybranego k ie r u n k u ba­

dań m i k r o s e g r e g a o j i k o n ie c z n e j e s t s t o s o w a n ie r ó ż n y c h m ia r . P r z y r o z p a ­ tr y w a n iu w pływu m i k r o s e g r e g a c j i n a w ł a s n o ś c i m e c h a n ic z n e s to p u o r a z n a w aru n k i o b r ó b k i c i e p l n e j m ik r o s e g r e g a c j a p ow in n a byó o k r e ś l o n a tak im w ska­

ź n ik i e m , k t ó r y b ę d z ie j ą c h a r a k te r y z o w a ł w o b s z a r z e makro n a p r z y k ła d n a ca ły m p r z e k r o j u p r ó b k i. N ie c o i n a c z e j p r z e d s t a w ia s i ę sp raw a p r z y r o z p a ­

try w a n iu m ik r o s e g r e g a c ji pod kątem u z y s k a n ia in f o r m a c ji o m echani im ię k r z e p n i ę c i a . W tym p rzy p a d k u ro z p a try w a n y o b s z a r s to p u można zaw ęz ić do p o jed y n cz y ch komórek e u te k ty c z n y c h . Komórkę e u te k ty c z n ą można z d e fin io w a ć ja k o m ik ro o b ję to ś ć s to p u k r z e p n ą c ą e u t e k ty c z n i e z je d n e g o z a ro d k a k r y s t a ­ l i z a c j i . Komórki e u te k ty c z n e ż e liw a s z a r e g o c h a r a k t e r y z u j ą s i ę w ystępow a­

niem w n ic h r o z g a łę z io n e g o s z k i e l e t u g r a f ito w e g o / r y s . l a / , n a t o m ia s t ko­

m órki e u te k ty c z n e ż e liw a s f e r o i d a l n e g o p o s i a d a j ą k s z t a ł t z b l iż o n y do k u l i w ew nątrz k t ó r e j um ieszczony j e s t r d z e ó g r a f ito w y ta k ż e z b l iż o n y do k u l i / r y s . I b / .

H ys. 1

K ieru n k i m lk r o s e g r e g a c j i w komórce e u t e k t y c z n e j ż e l i w a s z a r e g o / a / i s f e ­ r o id a l n e g o / b /

Pomimo w z g lę d n ie p r o s t e j budowy komórek e u t e k t y c z n y c h ż e li w o będąc stopem w ie lo sk ła d n ik o w y m krzepnącym e u t e k t y c z n i e p r z e d s t a w ia pod w zględem m lk r o s e g r e g a c j i p rzy p a d ek b a r d z ie j z ło ż o n y a n i ż e l i r o z tw o r y s t a ł e . D l a t e g o t e ż p r z y j ę t y w b a d a n ia ch nad m ik r o s e g r e g a c ją d e n d r y ty c z n ą k la s y c z n y sp o ­ sób p o stę p o w a n ia j e s t mało s k u t e c z n y , p on iew aż doprow adza do c o r a z to d łu ż s z y c h i b a r d z ie j sk om p lik ow an ych w zorów , k t ó r e i ta k u w z g lę d n ia j ą t y l ­ ko n ie w ie lk ą c z ę ś ć o d d z ia ły w u j ą c y c h czyn n ik ów P o p r z e d n ie b a d a n ia a u to r a £3/] w sk azują je d n a k , ż e p r z y c z y s t o d ośw iad czaln ym s p o s o b ie p o d e j­

ś c i a do z a g a d n ie n ia m lk r o s e g r e g a c j 1 można s k u t e c z n i e s to s o w a ć a p a r a t ma-

- 13 7 -

te m a ty o z n y . Otrzymane w zory em p iry czn e o p is u j ą w y s ta r c z a ją c o d o k ła d n ie ba­

dane z a l e ż n o ś c i c h o c ia ż u tr u d n ia ją n ie c o i n t e r p r e t a c j ę f i z y c z n ą ,

2 . P r z e b ie g badali

B a d a n ia m lk r o s e g r e g a c j i p rzeprow adzono n a próbkach pobranych z g ł ó ­ wek p rób ek n a r o z c i ą g a n i e w y c ię t y c h z e s p e c j a l n i e w tym c e l u odlanych tzw.

k lin ó w . Ż e liw o p o c h o d z iło z ż e l i w i a k a . S fe r o id y z o w a n ie przeprow adzono p r z y pomocy zapraw y krzem ow o-m agnezow ej. T em peraturę z a le w a n ia starano s i ę utrzym ać za w sze n a Jednym p o z io m ie . S k ła d ch em iczn y ż e l i w a podano w t a ­ b l i c y i .

T a b l i c a i

S k ła d ch em iczn y p róbek Nr

p r ó b k i

Z aw artość p ie r w ia s tk ó w w %

S c

Cc S i Mn P S Ug

1 3 ,5 2 3 ,8 6 0 ,3 6 0 ,1 5 0 ,0 5 0 ,0 3 1 ,1 8

2 3 ,4 8 3 ,8 5 0 ,3 2 0 ,1 2 0 ,0 3 0 ,0 4 1 ,1 6

3 3 ,4 5 3 ,8 1 0 ,3 4 0 ,1 3 0 ,0 4 0 ,0 3 1 ,1 4

Ż e liw o p o s ia d a ło s t r u k t u r ę f e r r y t y o z n o - p e r l i t y c z n ą o r a z g r a f i t k u l­

kowy, a c z ę ś c io w o g r a f i t z w a r ty / r y s . 2 / . Na g r a n ic y komórek e u te k tw « * -

H y s. 2

S t r u k t u r a ż e l i w a p r z e z n a c z o n e g o do badań. Z g ła d tr a w io n y a z o ta ie m . P ow ię­

k s z e n ie 2 0 0 x . Próbka i , o b sz a r pom iaru 2

pych w o b sza ra ch p e r ll t y c z n y c h w ystęp ow ały s p o r a d y c z n ie n i e w i e l k i e wy­

d z i e l e n i a e u t e k t y k i f o s f o r o w e j .

S t ę ż e n i e krzemu i manganu w wybranych m ie js c a c h komórki e u t e k t y c z - n e j o k r e śla n o punktową metodą m ik r o a n a liz y r e n t g e n o w s k ie j . P ró b k i p r z e z n a ­ czone do o zn aczeń poddano wstępnym obserw acjom mikroskopowym, w c z a s i e k tó r y c h wybrano i za zn a czo n o komórki p r z e z n a c z o n e do m ik r o a n a liz y po dw ie z k ażd ej p r ó b k i. Pom iary z o s t a ł y przeprow adzone przy u ż y c iu m ikrosondy Cameca, z n a jd u ją c e j s i ę w Z a k ła d z ie Badań S tr u k tu r a ln y c h I n s t y t u t u Meta­

l u r g i i AGH. Stosowano n a s t ę p u ją c e w arunki p ra cy a p a ra tu : n a p i ę c i e p r z y ­ s p i e s z a j ą c e 20 kV, prąd 175 A, ś r e d n ic a w ią z k i e le k tr o n ó w 1 ,0 jm m. Na rysunku 3 podano p r z y k ła d u sy tu o w a n ia m ie js c pom iarów . O d le g ło ś ć pom iędzy p o sz c z e g ó ln y m i punktam i pom iaru w zdłuż p r o s t e j w y n o s iła 5^u.m.

R y s. 3

U sytuow anie m ie js c pomiarów s t ę ż e n i a krzemu i manganu; G - g r a f i t , F - f e r ­ r y t , P - p e r l i t , W - e u te k ty k a fo s fo r o w a .P u n k ty - m ie j s c a pom iaru .P rób k a 1 V każdym p u n k cie dokonano p ię ć z l i c z e ń im pulsów , o b li c z o n o w a r to ść ś r e d n ią x o r a z g r a n ic e p r z e d z ia ł u u f n o ś c i i - t ( 1 x ♦ t ( j - n a p o z io ­ mie praw dopodobieństw a 1 * 0 , 9 5 . W przypadku krzemu u w zg lęd n io n o po­

prawkę na a b s o r p c ję p ro m ien io w a n ia c h a r a k t e r y s t y c z n e g o . S t ę ż e n i e p ie r w ia ­ s t k a w danym p u n k cie o b lic z o n o d la w a r t o ś c i ś r e d n i e j o r a z d l a d o ln e j 1 g ó rn ej g r a n ic y p r z e d z ia ł u u f n o ś c i. S tw ie r d z o n o , ż e p r z e d z i a ł u f n o ś c i war­

t o ś c i ś r e d n i e j d la p o je d y n c z e g o punktu pom iaru w y n o s ił w przypadku krzemu

139 -

0 , 2 %, a d la manganu 0 ,0 8 Na p o d sta w ie otrzym anych wyników o b lic z o n o

S I 2

p a r a b o lic z n ą fu n k c ję m ik r o s e g r e g a c j 1 krzemu C" * a x + bx + c o r a z w y- k ła d n i c z o - p a r a b o l lc z n ą fu n k c ję m ik r o e e g r e g a c j l manganu » c exp£aoc2+bx]

g d z ie C®1 1 c f — s t ę ż e n i e krzemu o ra z manganu w o k reślo n y m punkcie otoom k l m eta lo w ej kom órki e u t e k t y c z n e j , x - o d l e g ł o ś ć m ie j s c a pom iaru od po­

w ie r z c h n i g r a f i t / o t o c z k a m eta lo w a w yrażona w je d n o s tk a c h w zg lęd n y ch

O

x m ; g d z ie $ - b ezw zg lęd n a o d l e g ł o ś ć od p o w ie r z c h n i g r a f i t / o t o c z k a m eta lo w a . P rzy u k ła d z ie w sp ó łr z ę d n y c h p r z y ję ty m Jak na rysu n k u 4 w sp ó ł­

c z y n n ik o w ym ien ion ych f u n k o j i o k r e ś l a s t ę ż e n i e p ie r w ia s t k a p r z y p o w ie r z ­ c h n i g r a f i t / o t o c z k a , n a t o m ia s t w a r to ść f u n k c j i d l a x ■ 1 c h a r a k te r y z u je s t ę ż e n i e p ie r w ia s t k a p r z y g r a n ic y kom órki e u t e k t y c z n e j .

B y s. 4

U sytuow anie krzywych m ik r o se g r e g a c j1 krzemu 1 manganu

Jak w ykazały p op rzed n ie b adan ia a u to r a fu n k cje powyższe dobrze re p r e­

z e n tu ją zmianę s t ę ż e n i a krzemu 1 manganu w o to c z c e m etalow ej komórki eu­

t e k t y c z n e j . Szozegółow e równania ty c h fu n k o j i podano w t a b l i c y 2 . Funkcje m ik r o se g r e g a c j1 ch arak teryzow ały ro z k ła d s t ę ż e n i a krzemu 1 manganu w k o -

T a b l i c a 2 Funkcje m ik r o se g r e g a c j i krzemu i manganu

Nr pró b ­ k i

Nr

komórki F u n k c ja m ik r o s e g r e g a c ji

krzemu F u n k cja m ik r o s e g re g a c j!

manganu

1 1 y m 0 ,3 8 x 2 - i,3 0 x + 4 ,7 8 y = 0 ,2 3 e x p j0 ,9 0 x 2- 0 f 19x) i 2 y = --l,3 0 x 2 + 0 , 5 lx + 3,10 y - 0 ,2 1 exp [0 ,9 0 x 2-0 ,I8 x ]

1

1 2 2 y = -2 ,7 3 x 2 + 0 ,7 0 x + 4 ,2 9 y o 0 ,2 2 exp £o,5Sx2+ 0,39xj

! 3

1

i 3

» y s . 5

Model s t ę ż e n io w y komórki e u t e k t y o z n e j; a - l i n i e równego s t ę ż e n i a krzemu, b - l i n i e rów nego s t ę ż e n i a manganu

W c e la c h in te rp re ta c y jn y c h powstawania komórki o takim modelu można ro z ­

- 141 -

p atryw ać w dwóch e ta p a c h :

a / e t a p p ie r w s z y - w z r o s t kom órki p r z y z a ł o ż e n i u braku d y f u z j i w s t a n i e s t a ły m ,

b / e t a p d r u g i - d y f u z j a w ę g la do o ś r o d k a g r a f i t y z a c j i w ew nątrz kom órki i m ig r a c j a atomów p o z o s t a ły c h p ie r w ia s tk ó w w k ie r u n k u p rzeciw n ym .

W r z e c z y w i s t o ś c i z j a w is k a t e z a c h o d z ą r ó w n o c z e ś n ie . W e t a p i e p ierw szym p r z y z a ł o ż e n i u braku d y f u z j i w s t a n i e s t a ły m o r a z s p e ł n i e n i a podstaw ow ego warunku k r z e p n i ę c i a e u t a k t y c z n e g o , a m ia n o w ic ie d y fu z y j n e g o r o z d z i a ł u c i e ­ c z y p r z e d fr o n te m k r y s t a l i z a c j i i z a c h o w a n ia e u t e k t y c z n e g o s k ła d u o i e o z y , h i p o t e t y c z n a komórka e u t e k t y c z n a ż e l i w a s f e r o i d a l n e g o b ę d z ie zbudowana z s z e r e g u n a k ła d a j ą c y c h s i ę n a p rzem ia n k u l i s t y c h w arstw g r a f i t u o r a z a u s t e ­ n i t u / r y s . 6 / .

H y s . 6

H i p o t e t y c z n a kom órka e u t e k t y c z n a ż e l i w a s f e r o i d a l n e g o

Można p r z y j ą ć , ż e w a r stw y g r a f i t o w e z a w ie r a ć będą 100 % w ę g la .S k ła d c h e m ic z n y w a rstw a u s t e n i t y c z n y c h b ę d z ie n a t o m ia s t r ó ż n i ł s i ę w raz z z a ­ l e ż n o ś c i ą k r y s t a l i z a c j i w a r s tw y . B ę d z ie t o je d n a k a u s t e n i t n a sy c o n y p i e r ­ w ia s t k a m i s u b s t y t u c y j n y m i. Z a w a r to ść w ę g la w k o le j n y c h w a rstw a ch a u s t e n i ­

tu b ę d z ie o k r e ś la n a wzorem:

C® - 2 , 0 1 ♦ £ m " C ^

fj

g d z ie : C* - s t ę ż e n i e w ę g la m® - w s p ó łc z y n n ik i

<* - s t ę ż e n i e p ie r w ia s tk ó w X » S i , Mn, F i t d .

U w z g lę d n ia ją c p i e r w i a s t k i w y s tę p u ją c e w n iesto p o w y m ż e l i w i e s f e r o id a ln y m wzór p ow yższy można n a p is a ć :

C® » 2 , 0 1 - 0 , 1 1 CS ł - 0 , 3 7 CP + 0 , 0 4 4 c “ “ - 0 , 0 8 CS

S k ła d n ik p o w y ż sz e j sumy d o ty c z ą c y s i a r k i można pom inąć z e w z g lę d u n a mi­

n im a ln ą j e j z a w a r to ść o r a z z w ią z a n ie j e j p r z e z d o d a te k s f e r o i d y z u j ą c y . Z w zoru te g o w y n ik a , ż e o z a w a r t o ś c i w ę g la w a u s t e n it y c z n y c h w a rstw a ch h i p o t e t y c z n e j kom órki e u t e k t y c z n e j b ę d z ie d e cy d o w a ł p oziom s t ę ż e n i a k r z e ­ mu, manganu i f o s f o r u w f a z i e c i e k ł e j , k t ó r y j a k wiadomo z m ie n ia s i ę w c z a s i e k r z e p n ię c i a . P r z y jm u ją c , ż e g r u b o ść k u l i s t y c h w arstw j e s t b l i s k a z e r u s k ła d ch em iczn y t a k i e j kom órki b ę d z ie z m ie n ia ł s i ę w k ie r u n k u r a d i a l ­ nym w sposób c i ą g ł y .

W e t a p i e drugim n a s t ę p u j e d y f u z j a w ę g la do za ro d k a g r a f i t y z a e j i w wyniku czego o trz y m u je s i ę p o w sz e c h n ie obserw owaną budowę k o m ó r k i.D y fu z ja w ę g la pow oduje pewną n ie w ie l k ą zm ianę k s z t a ł t u krzyw ych m ik r o s e g r e g a c j io o p r z e d s ta w io n o n a ry su n k u 7 d la przyp ad k u m anganu. Zm iana t a Jak w id ać wy­

r a ż a s i ę w zrostem s t ę ż e n i a p ie r w i a s t k a w o b s z a r z e p r z y p o w ie r z c h n i g r a ­ f i t / o t o c z k a m eta lo w a .

Z n ając fu n k c j ę m lk r o s e g r e g a c j i można o b l i o z y ć fu n k c j ę o k r e ś l a j ą c ą zm ianę s t ę ż e n i a danego p ie r w ia s t k a w f a z i e c i e k ł e j p o d c z a s k r y s t a l i z a c j i

CS

p o s łu g u j ą c s i ę w s p ó łc z y n n ik ie m r o z d z i a ł u K = . W p rzyp ad k u p a r a b o ll c z -

2 ^

n e j f u n k c j i m lk r o s e g r e g a c j i y * a x + bx + c zm iana s t ę ż e n i a p ie r w ia s t k a w f a z i e c i e k ł e j b ę d z ie o k r e ś lo n a wzorem y i | x 2 t | i + | , F u n k cję ekspo- n e n c j a ln o - p a r a b o li c z n ą c h a r a k t e r y s t y c z n ą d l a m l k r o s e g r e g a c j i p ie r w ia s tk ó w w ę g lik o tw ó r c z y c h można d l a u p r o s z c z e n i a , l e c z n i e p o p e ł n i a j ą c w ię k s z e g o

- 143 -

H y s. 7

W zro st s t ę ż e n i a manganu p r z e d fr o n te m r o z r a s t a j ą c e g o s i ę g r a f i t u : 1 , 2 , 3 - k o l e j n e p o ł o ż e n i e g r a n ic y g r a f i t / o t o c z k a m etalow a

b łę d u , z a s t ą p i ć ta k ż e f u n k c j ą p a r a b o l i c z n ą . W ychodząc z z a ł o ż e n i a , ż e k r z e - pn ą o a c i e c z p o s i a d a s k ł a d e u te k t y c .z n y , a w ię c s p e ł n i a r ó w n a n ie :

Cc

--- - j --- - i / 6 /

4 , 2 6 ♦¿L a8 C*

c z y ł i c _

C£ - 4 , 2 6 + i m ' C* / 7 /

o b l i c z a s i ę f u n k c j ę o k r e ś l a j ą c ą zm ianę s t ę ż e n i a w ę g la w f a z i e c i e k ł e j pod­

c z a s w z r o s t u kom órk i e u t e k t y c z n e J . F u n k c ja t a b ę d z ie p o s i a d a ł a p o s t a ć :

CE - * » 26 ♦ ^ * ♦ f i / / « /

g d z i e : & - w s p ó łc z y n n ik r o z d z i a ł u o k r e ś lo n e g o p ie r w ia s t k a X.

O p ie r a j ą c s i ę n a w y llo z o n y c h fu n k c j a c h m l k r o s e g r e g a c j i z a m ie s z c z o ­ n y ch w t a b l i c y 2 o r a z n a w z o r z e / 8 / o b l i c z o n o w a r to ś ć s t ę ż e n i a kr zemu,man­

gan u 1 w ę g la w c i e c z y d l a dwóch momentów r o ś n i ę c i a k u l i s t e j kom órki e u t e k -

t y c z n e j . Z ałożon o p r z y tym , t e w a r to ś ć w s p ó łc z y n n ik a r o z d z i a ł u d l a krzemu w y n o si K31 « 1 , 5 , a d la manganu = 0 , 5 . Otrzym ane w y n ik i podano w t a ­ b l i c y 3 .

T a b l i c a 3

S t ę ż e n i e krzem u, manganu 1 w ę g la w f a z i e s t a ł e j 1 c i e k ł e j Nr

prób­

k i Nr k o ­ mór­

k i

z = 0 X = 1

S t ę ż e n i e p i e r w i a s t k ó w v J CS1

S CS1

L

r Mn

c s

« r <

r Mn S

„Mn L

1 1 4 , 8

XX/

3 , 2 XX/

0 , 2 5 XXX/

0 , 4 5 x x x /

3 , 4 x x /

3 , 9 x x /

2 , 6 XX/

0 , 4 5 x x x / ^{0 , 9 5}x x x /

3 , 6 XX/

i 1 ^{2 3 , 1} 2 , 1 0 , 2 0 0 , 4 0 3 , 6 2 , 3 1 , 5 0 , 4 5 0 , 9 0 3 , 8

2 1 5 , 1 3 , 4 0 , 2 5 0 , 5 2 3 , 1 4 , 0 2 , 7 0 , 4 0 0 , 8 0 3 , 5

2 2 4 , 3 2 , 9 0 , 2 0 0 , 4 5 3 , 4 2 , 3 1 , 5 0 , 5 5 1 , 1 5 3 , 8

3 1 4 , 5 3 , 0 0 , 1 5 0 , 3 5 3 , 3 3 , 5 2 , 3 0 , 3 5 0 , 7 0 3 , 6

3

i

2

2 , 9 2 , 0 0 , 6 0 1 , 2 0 3 , 7

ś r e d n ia I

i

4 , 3

| 2 , 9

---

0 , 2 0 , 0 , 4 5 3 , 4 | 3 , 1

_____

0 , 4 5 _____ i

0 , 9 0 3 , 7

- s t ę ż e n i e krzemu i manganu w f a z i e s t a ł e j

C*1, C j f , c l - s t ę ż e n i e krzem u, manganu i w ę g la w f a z i e c i e k ł e j w z a o k r ą g le n iu do 0 , 1

w z a o k r ą g le n iu do 0 ,0 5

Na rysu n k u 8 podano przyk ład ow o zm iany s t ę ż e n i a w ę g la w f a z i e c i e k ł e j pod­

c z a s k r z e p n ię c i a kom órki e u t e k t y c z n e j .

R o z p a tr u ją c s t r u k t u r ę ż e li w a s f e r o l d a l n e g o , ja k o z b ió r komórek e u - te k t y c z n y c h / r y s . 9 / można za u w a ży ć, ż e n a m lk r o s e g r e g a c j ę ma I s t o t n y wpływ o d l e g ł o ś ć p om iędzy s ą s ie d n im i zarod k am i k r y s t a l i z a c j i e u t e k t y c z n e j « z k o l e i uwarunkowane j e s t i l o ś c i ą p o w s ta ją c y c h w f a z i e o l e k ł e j zarodków w c z a s i e k r z e p n i ę c i a .

Wpływ o d l e g ł o ś c i zarodków k r y s t a l i z a c j i n a in te n s y w n o ś ć m ik r o s e g r e — g a c j l podano n a ry su n k u 1 0 . J e s t r z e c z ą o c z y w is t ą , t e w s z y s t k i e z a b i e g i

- 1 4 5 -i

R ys.' 8

krzyw a c h a r a k t e r y z u j ą c a zm ia n ę s t ę ż e n i a w ę g la w f a z i e o l e k ł e j p o d o za s w z r o s t u kom órki / a / w y l i c z o n a n a p o d s t a w ie f u n k c j i m i k r o s e g r e g a o j l manga­

nu A>/ 1 krzem u / o /

t e c h n o l o g i c z n e z m l e r z a j ą o e do z w ię k s z e n i a l i o z b y zarod k ów b ęd ą z m n ie js z a ć I n t e n s y w n o ś ć m lk r o s e g r e g a c j i; «

3 . Z a k o ń c z e n ie

P r z e d s ta w io n e p o w y żej b a d a n ia o r a z i n t e r p r e t a c j a u z y sk a n y c h w yników s ą p r ó b ą now ego s p o j r z e n i a n a m echanizm w z r o s tu kom órki e u t e k t y c z n e j

R y s. 9

Model stęż en io w y str u k tu r y ż e liw a s f e r o ld a ln e g o . S t ę ż e n ie manganu

ż e l i w a . P r z y j ę t y w r e fe r o w a n e j p ra o y u p r o sz c z o n y m odel kom órki e u t e k t y c z - n e j o p a r ty j e s t n a d o ś w ia d c z a ln y c h p o d sta w a ch i u m o ż liw ia w y tłu m a c z e n ie pewnych podstaw ow ych procesów za ch o d zą o y o h p o d c z a s k r z e p n i ę c i a . Otrzymane w y n ik i w sk a zu ją na m o żliw o ść m i n im a l i z a c j i I n t e n s y w n o ś c i m ik r o s e g r e g a o j l co ma duże p r a k ty c z n e z n a o z e n le .

- 147 -i

B y s . 10

Wpływ o d l e g ł o ś c i zarodków k r y s t a l i z a c j i n a in te n s y w n o ś ć m ik r o s e g r e g a c j i : G - g r a f i t , W -w ę g ie l, a . , a 2 , a„ - o d l e g ł o ś ć zarodków k r y s t a l i z a c j i a . > a„>

a 3 , s t ę ż e n i e manganu w w ę g lik u , C“ 1^ , c f x = 0 * ~ s t «żeniś>

manganu p r z y g r a n ic y g r a f i t / o t o c z k a m eta lo w a = cMn » C*1“

-Mn _Mn „Mn ^ . i,x = 0 » 2,x=C 3,x = 0 »

l 7 x = l ’ v 2 , x = l ' 3 x = l “ s t Sż e n l e manganu p r z y g r a n ic y kom órki e u t e k t y o z - neJ ^ x « ! ^ C2 ^ x = l > C3 ? x = l

L i t e r a t u r a

1 . K a tta m is T . Z . , F le m in g s M .C .: D e n d r it e m o rp h o lo g y tm i c r o s e g r e g a t l o n and h o m o g e n iz a tio n o f l o w - a l l o y s t e e l . AIME T r a n s a c t io n 1 9 6 5 ,t . 2 3 3 ,s . 9 9 2 . 2 . K a tta m is T .Z .: B e d i s t r i b u t io n o f s o l u t e in h i g h l y u n d e r c o o ll e d i r o n -

n i c k e l a l l o y . Z .f .M e t a l lk u n d e 1 9 7 0 , t . 6 l , n r 1 1 , s . 8 5 6 .

3 . S ę k o w sk i K .: M ik r o s e g r e g a c j a w yb ran ych p ie r w ia s tk ó w w kom órkach e u t e k - ty o z n y o h ż e l i w a . F r a c e In s t.O d ie w n .M P C .Z e s z y ty S p e o j a l n e . M e t a l o g r a f i a 1 9 7 1 , n r 5 .

tfaKpocerperauaa «apraana h xpeitHna s 'iyryae c œapoBHAHHU rpa$KTOM

F e s d u e

Siuim u p o B e s e a u H C C j ie x o B a H H a w n c p o c e r p e r a m i t i u a p r a n u a a xpenHna b 3BTea-

iH 'ie c K H X g v e f i s a x c $ e p o H * a B b H o r o v y r y K a . IIo n o a y v e H H H M p e s y a a T a T a u u a s p o - a H a i H 3 a B iM H C J im tH C i x a p a K T e p H u e ÿ y H K ijH B w u c p o c e r p e r a i u m , o C p a s H o n p e x - C T a B J ia u m B e p a 3 a o K e H i t e K o i m e H T p a ü H H o T x e j n . H a x a j i e a e H T O B b M e T a a s B ' i e c K O #

0 6 0 «0 « K e S B T e it T K 'le C K O H B V e iÎ K M .

Euna npoBeseaa uHTepnpeTauiia peayjibTaTOB oTuccKTezbHo npouecca 3aTsep- xesauiia u oepasoBauna unicpocerperam in.

M ic r o s e g r e g a t io n o f m anganese and s i l i c o n i n s p h e r o i d a l c a s t ir o n

S u m m a r y

The m ic r o s e g r e g a t i o n o f m anganese and s i l i c o n , i n e u t e c t i c c e l l s o f s p h e r o i d a l c a s t i r o n - h a s b e e n i n v e a t ig j a t e d . B a s in g on t h e r e s u l t s o f t h e m i c r o a n a l y s i s , t h e c h a r a c t e r i s t i c f u n c t i o n s o f t h e m i c r o s e g r e g a t i o n h ave b een com puted, w h ic h r e p r e s e n t t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e i n d i v i d u a l e le m e n t s i n t h e m e t a l l i c e n v e lo p e o f t h e e u t e c t i c c e l l . The o b ta in e d r e s u l t s h a v e b e e n in t e r p r e t e d i n r e l a t i o n t o t h e p r o c e s s o f s o l i d i f i c a t i o n and t h e o r i g i n o f m i c r o s e g r e g a t i o n .