1.1.3.1. Физико-химические превращения материалов в печи

К физико-химическим превращениям материалов, проводимым в печах, относятся: а) изменение агрегатного состояния вещества; и б) изменение кристаллической структуры вещества.

Литейные сплавы требуемого состава и необходимой температуры нагрева получают плавлением в печах.

Плавление — это процесс перехода кристаллического твердого тела в жидкость (фазовый период первого рода). Плавление как частичную аморфизацию тела связывают с нарушением «дальнего порядка» при сохранении «ближнего порядка» в его структуре. Плавление совершается при постоянной температуре, называемой температурой плавления £пл, величина которой определяется природой тела и зависит от внешнего давления.

Для приведения тела в жидкое состояние необходимо затратить энергию на преодоление сил, действующих между элементами его решетки: плавление наступает тогда, когда средняя энергия колебаний элементов решетки достаточно велика для известного нарушения связи между ними.

Молекулярно-кинетическая теория плавления исходит из положения, что уменьшение степени порядка в расположении частиц твердого тела начинается задолго до плавления в связи с увеличивающейся тепловой подвижностью частиц с повышением температуры. При этом растет число точечных дефектов структуры, что способствует разрыхлению кристаллической решетки. С дальнейшим повышением температуры в непосредственной близости от tnjl кристаллографически правильное расположение частиц теряет устойчивость, причем решающая роль в разрушении «дального порядка» переходит к появляющимся более или менее значительным флуктуациям плотности, в которых участвует значительное число атомов.