7. Назовите причины и условия образования …

Дендриты представляют собой непрерывную пространственную решетку, у которой от толстого ствола ответвляются ветви первого порядка, от них — второго, затем третьего и т. д. Все ветви имеют почти правильную кристаллографическую ориентацию. Дендрит представляет собой ветвящееся и расходящееся в стороны образование, возникающее при ускоренной или стеснённой кристаллизации в неравновесных условиях, когда кристалл расщепляется по определённым законам. В результате он утрачивает свою первоначальную целостность, появляются кристаллографически разупорядоченные блоки. Дендритная кристаллизация представляет собой чрезвычайно сложный процесс, связанный с геометрической формой дендритов, диффузией примесей, возможностью движения жидкой фазы в междендритном пространстве, образованием новых неметаллических фаз (неметаллических включений) и ряда других явлений. Дендритная структура влияет на размер зерна и механические свойства литой и деформированной стали.  Дендриты часто образуются при кристаллизации металлов. Дендритообразование характерно для веществ, мало склонных к переохлаждению и имеющих большую скорость кристаллизации.

Дендритный рост наблюдается тогда, когда расплав переохлажден; рост дендритов идет в строго определенных направлениях; ветвление происходит приблизительно через одинаковые промежутки, которые становятся все короче с повышением порядка ветвей; дендритно затвердевает лишь небольшая доля расплава. При больших скоростях охлаждения, когда исключаются условия скопления примесей у растущих граней кристалла, дендритная структура кристаллов металла заменяется ячеистой, характеризующейся отсутствием осей второго порядка, а кристаллы имеют вид параллельных стволов, прилегающих друг к другу (рис1).

Рис.1 Ячеистая структура

Ячеистая структура, например, наблюдается при охлаждении пластин кремнистой стали. Средний диаметр ячейки в этом случае тем меньше, чем выше скорость охлаждения.

8. Ук-те причины образования зоны столбчатых…

Структура литого слитка состоит из 3 основных зон: 1-ая зона – наружная мелкозернистая корка, состоящая из дезориентированных мелких кристаллов – дендритов; 2-ая зона слитков – зона столбчатых кристаллов. После образования самой корки условия теплоотвода меняются, градиент температур падает и падает степень переохлаждения стали; 3-я зона слитка – зона равноосных кристаллов. После образования корковой зоны (первой структур.зоны) по мере нарастания толщины тверд.слоя тепловое сопротивление растет, что затрудняет отвод тепла и тем самым снижает скорость продвижения фронта кристаллизации. Когда переохлаждение жид-ти вблизи фронта кристаллизации становится близким к нулю, новые зародыши кристаллизации уже не могут образовываться и поэтому продолжается лишь рост кристаллов, которые образовывались раньше, т.е. кристаллов, уже составляющих фронт кристаллизации. Такие кристаллы вообще могут расти в произвольном направлении, но у тех кристаллов, которые растут под произвольным углом к стенке, скорость отвода теплоты меньше, чем скорость отвода тепла от кристаллов, растущих перпендикулярно стенке. Это объясняется тем, что длина пути теплоотвода по оси кристаллов, растущих наклонно к стенке больше, чем у растущих перпендикулярно к ней. Поэтому наклонные кристаллы растут медленно и постепенно выклиниваются быстрорастущими кристаллами, ориентированными в направлении, противоположному отводу тепла. Так образуется слой крупных, ориентированных кристаллов, называемых столбчатыми (вторая зона слитка). Увеличение перегрева способствуя замедлению кристаллизации создает условия для более глубоко перераспределения примесей м/у твердой и жид.фазами и  это способствует развитию хим.неоднородности слитка. В момент, когда т-ра жид-ти у оси становится близкой к т-ре ее кристаллизации, градиент температур в жидкой сердцевине слитка становится близким нулю, и рост столбчатых кристаллов прекращается.