純金屬的結(jié)晶課件

純金屬的結(jié)晶

一、純金屬的冷卻曲線和過冷現(xiàn)象1、

通過熱分析法測定冷卻曲線上一級2、

冷卻曲線分析純金屬結(jié)晶時，在冷卻曲線上出現(xiàn)平臺的原因，是由于金屬在結(jié)晶過程中，釋放的結(jié)晶潛熱補償了外界散失的熱量，使溫度并不隨冷卻時間的增加而下降，直到金屬結(jié)晶終了后，已沒有結(jié)晶潛熱補償散失的熱量，故溫度又重新下降。上一級3、

過冷現(xiàn)象金屬的實際結(jié)晶溫度Tn低于理論結(jié)晶溫度T0的現(xiàn)象。過冷度△T=T0－Tn，過冷是結(jié)晶的必要條件。同一金屬，結(jié)晶時冷卻速度越大，過冷度越大，金屬的實際結(jié)晶溫度越低。上一級二、固液界面前沿液體中的溫度梯度1、正溫度梯度(圖）液相中的溫度隨至界面距離的增加而提高的溫度分布狀況，其結(jié)晶前沿液體中的過冷度隨至界面距離的增加而減小。

2、負溫度梯度（圖）液相中的溫度隨至界面距離的增加而降低的溫度分布狀況，也就是說，過冷度隨至界面距離的增加而增大。

三、純金屬的結(jié)晶過程結(jié)晶的過程是不斷形核和長大的過程。1、

形核液體中存在著許多類似于晶體的小集團，當?shù)陀诶碚摻Y(jié)晶溫度時，這些小集團中的一部分就成為穩(wěn)定的結(jié)晶核心，稱為晶核。2、

長大晶體的長大過程是液體中原子遷移到固體表面，使液—固界面向液體中推移的過程。上一級上一級晶體長大的方式：⑴平面狀長大解釋：正溫度梯度下，界面上局部微小區(qū)域有偶爾冒出而伸入到過冷度較小的L中時，它的長大會減慢，甚至停止，周圍部分會趕上，冒出部分消失，L∕S界面始終保持平面狀。⑵樹枝狀長大解釋：負溫度梯度下，界面上局部微小區(qū)域有偶爾冒出而伸入到L中時，△T增加凸出部分生長加快，形成晶軸，同時這些晶軸還可產(chǎn)生二次晶軸形成樹枝狀形態(tài)。上一級四、金屬結(jié)晶后的晶粒大?、甯拍?、

晶粒度——衡量晶粒大小的尺度，常以單位截面上晶粒數(shù)目或晶粒的平均直徑來表示。2、

形核率——指單位時間、單位體積中所形成的晶核數(shù)目。3、

長大速度——指單位時間內(nèi)晶核向周圍長大的平均線速度。上一級㈡影響晶粒大小的因素晶粒大小對金屬的力學性能、物理性能和化學性能均有很大的影響。1、形核率的影響形核率越大，晶粒越細。2、長大速率的影響長大速率越小，晶粒越細。上一級㈢細化晶粒的方法1、

增加過冷度（圖）形核率N，長大速率G都隨過冷度△T的增加而增大?！鱐越大，N∕G越大。使單位體積中的晶粒數(shù)目越多，故晶粒越細化。

2、

變質(zhì)處理在液態(tài)金屬結(jié)晶前，加入一些細小的變質(zhì)劑，使結(jié)晶時的形核率N增加或降低長大速率G，這種方法稱為變質(zhì)處理。上一級3、

附加振動振動能使液態(tài)金屬在鑄模中運動，造成枝晶破碎，破碎的枝晶尖端又可起晶核作用。四、金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變1、

概念：金屬在固態(tài)下隨溫度的改變，由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象稱為金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變。上一級2、同素異晶轉(zhuǎn)變的特點①

同素異晶轉(zhuǎn)變遵循結(jié)晶的一般規(guī)律。②

固態(tài)下原子擴散困難，同素異晶轉(zhuǎn)變須有較