От каких основных факторов зависит величина зерна закристаллизовавшегося металла и почему?

Величина зерна зависит от:

– степени переохлаждения;

– температура нагрева и разливки жидкого металла;

– химический состав и присутствие посторонних примесей.
Процесс кристаллизации состоит из образования центров кристаллизации и роста кристаллов из этих центров.
В свою очередь, число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов зависят от степени переохлаждения (рисунок 1).

Рисунок 1 – Зависимость числа центров кристаллизации
и скорости роста кристаллов от степени переохлаждения.

При небольшой степени переохлаждения число зародышей мало. В этих условиях будет получено крупное зерно. С увеличением степени переохлаждения скорость образования зародышей возрастает, количество их увеличивается и размер зерна в затвердевшем металле уменьшается.
Часто источником образования зародышей являются всевозможные твердые частицы, которые всегда присутствуют в расплаве. Структурное сходство между поверхностями сопряжения зародыша и частицы посторонней примеси приводит к уменьшению размера критического зародыша, работы его образования, и затвердевание жидкости начинается при меньшем переохлаждении, чем при самопроизвольном зарождении.
Чем больше примесей, тем больше центров кристаллизации, тем мельче зерно.

2. Каким видом пластической деформации (холодной или горячей) является деформирование железа при температуре 500 °C. Объясните, как при этом изменяются структура и свойства железа.