Для моделирования процесса кристаллизации металла в изложнице применяется гипосульфит. Он имеет невысокую температуру плавления 48 ... 52 °С и в жидком состоянии прозрачен. Поэтому ход кристаллизации гипосульфита доступен для наблюдения. Однако в твердом состоянии гипосульфит образует малопрозрачные белые кристаллы. Возникновение даже тонкой корочки из таких кристаллов препятствовало бы наблюдению за дальнейшим ходом кристаллизации жидкости.
Чтобы избежать этих осложнений, модель изложницы (рис.5) изготовляют комбинированной. Две ее стенки представляют плексигласовые пластинки с низкой теплопроводностью.
В процессе выполнения работы необходимо взвесить 150 г гипосульфита и нагреть его в стакане на электроплитке до заданной температуры, которая измеряется с помощью ртутно-стеклянного термометра. После этого гипосульфит заливаем в предварительно собранную и охлаждаемую проточной водой модель изложницы. Вначале заливаем небольшое количество гипосульфита, покрывающее лишь дно сосуда. После затвердевания этой порции заливаем весь оставшийся гипосульфит.
Рис. 5. Модель изложницы.
Сразу после заливки следим за нарастанием затвердевшего слоя и через равные интервалы времени 2 … 5 мин измеряем и записываем его толщину. Измерения производятся на середине высоты слитка с помощью линейки отдельно для каждой стороны кристаллизующегося слитка. При этом необходимо особо отметить время, истекшее от момента заливки до начала кристаллизации слитка на половине его высоты, толщину корковой зоны, моменты начала образования столбчатых кристаллов и зон крупных равноосных кристаллов, протяженность этих зон. Следует отметить также наличие восходящих и нисходящих потоков жидкости, с какого момента они стали заметными, наблюдалось ли обламывание и передвижение кристаллов.
После окончания процесса кристаллизации модель изложницы разбираем и извлекаем из нее слиток. Поверхность слитка протравливаем дистиллированной водой и зарисовываем его структуру, указывая протяженность соответствующих зон для половины высоты слитка. На схеме должно быть показано также расположение усадочной раковины и ее размеры. Затем модель собираем и всю последовательность операций производим для следующей, указанной руководителем температуры.