ГО СЛИТКА

Переход металла из жидкого состояния в тв ер до е (кристаллическое) на­зывается процессом кристаллизации.

КР ИСТ АЛ Л ИЗАЦИЯ

I

Энергетическое условие – система приходит к термодинамически бо­лее устойчивому со­стоянию с меньшей энергией Гиббса (сво­бодной энергией).

Уменьшение энергии
Гиббса возможно только
при переохлаждении

ниже Т_о - температуры фазового равновесия, когда G_тв = G_ж. Степень переохлаждения AТ. AТ = Т₀ - Т₁ Т1 - темпе­ратура, при которой идет процесс кристалли­зации. G - изменение энергии.

Образование зародыша новой фазы. Зародыш образуется в объемах жидкой фазы с ближ­ним порядком в распо­ложении атомов. Обра­зование зародыша при­водит к снижению энергии Гиббса (а -размер зародыша).

Только зародыши раз­мером а_кр и больше способны к росту, т.к. снижают энергию Гиб­бса. а_кр - критический минимальный размер зародыша, способного к росту. а_кр (критиче-ский зародыш) зависит отАТ:АТ₂>АТ₁ (Т₁<Т₂)_; акр2 < акр1 .

Рост зародыша новой фазы.

Рост кристалла про­исходит путем пере­хода атомов из жид­кости к зародышу но­вой фазы.

Кристалл растет по­слойно.

Сначала образуется
двухмерный зародыш)
одноатомной толщи­
ны размером г>Гкр (1),
который растет за
счет поступления

атомов из жидкости

(2).

Рост двухмерного за­родыша.

AG_общ = -AGvn + o-S-n^AG_общ = -AG_объем + AG_пов. AG_V - изменение энергии Гиббса на единицу объема; о - межфазная энергия единицы поверхности; S - поверхность раздела ж-тв кристалл; п - число зародышей;

AG_кр = 1/3oS - энергия образования критического зародыша; Гкр - 4o/AG_v - размер критического зародыша.