Зонная плавка. Сущность метода.

Метод зонной плавки (перекристаллизации)

Подготовила

магистр 2 г/о Синецкая Д.А.

Преподаватель

Шаров М.К.

Воронеж 2014

Зонная плавка. Сущность метода.

Сущность способа зонной перекристаллизации или зонной плавки (разработан Пфанном в 1952 г.) состоит в том, что вдоль твердого слитка (так называемой загрузки) медленно передвигается узкая расплавленная зона, создаваемая специальной печью или индуктором (рис. 1). Таким образом, начиная с одного конца слитка, эта узкая зона расплавленного металла постепенно перемещается к другому концу, при этом в процессе кристаллизации также происходит перераспределение примеси с одного конца слитка к другому.

Как в методе вытягивания из расплава, так и в методе нормальной направленной кристаллизации имеется один фронт кристаллизации. В то время как в зонной плавке наряду с фронтом кристаллизации имеется и фронт плавления. В этом заключается принципиальное различие между этими способами очистки металлов от примесей, что и обусловливает различие в распределении примеси по длине слитка.

Задачей этих способов очистки является наиболее полное удаление из металла примеси. Как известно, в металле присутствуют растворимые и нерастворимые примеси. В процессе кристаллизации происходит перераспределение этих примесей. Нерастворимые примеси (оксиды, нитриды, сульфиды) всплывают на поверхность затвердевающего слитка или погружаются в донную часть, растворимые примеси перераспределяются между жидкой и твердой фазами в соответствии с коэффициентом распределения.

Рафинирование металлов от примесей методами вытягивания из расплава, нормальной направленной кристаллизацией и зонной плавкой основано на различии между растворимостью примесей в жидком и твердом металле, а также на очень медленной диффузии примесей в твердой фазе. Оценка эффективности очистки вещества от примесей кристаллизацией из расплава может быть осуществлена на основе равновесного и эффективного коэффициента распределения.

Дата добавления: 2015-08-18