第二節 纯金属的结晶.pptVIP

第二节 纯金属的结晶 凝固与结晶 一、纯金属的结晶条件与结晶过程 二、形核规律：均质形核和非均质形核 三、长大规律 四、晶粒大小及控制 五、铸件组织 小结 结晶 结晶： 液体 -- 晶体 凝固： 液体 -- 固体（晶体 或 非晶体） 冷却曲线 T0 Tn 理论结晶温度 开始结晶温度 }?T 过冷度 ?T= T0 - Tn 纯金属结晶的条件就是应当有一定的过冷度 1.　纯金属的结晶条件 冷却速度越大，则过冷度越大。 2.　纯金属的结晶过程 液态金属 形核 晶核长大 完全结晶 形核和晶核长大的过程 形核规律 两种形核方式 —— 均质形核与非均质形核 均质形核 由液体金属内部原子聚集尺寸超过临界晶核尺寸后形成的结晶核心。 非均质形核 —— 是依附于外来杂质上生成的晶核。 晶核长大规律 两种长大方式 —— 平面生长 与 树枝状生长。 平面生长 树枝状生长 树枝状晶体生长示意图 四、晶粒大小及控制 细晶强化 细化晶粒的方法： （1）增大过冷度 提高冷却速度和降低浇注温度 （2）变质处理 （3）附加振动 （1）提高过冷度 形核率N 、长大速度G 与 过冷度?T 的关系 （2）变质处理 在液体金属中加入变质剂(孕育剂)，以细化晶粒和改善组织的工艺措施。 变质剂的作用：作为非均质形核的核心，或阻碍晶粒长大。 （3）振动结晶 ——机械振动、超声振动，或电磁搅拌等。 振动的作用：使树枝晶破碎，晶核数 增加，晶粒细化。 五、铸锭组织 表面细晶粒层 中间柱状晶粒层 中心等轴晶粒层 单晶体的制备 （1）基本原理：保证一个晶核形成并长大。 （2）制备方法：尖端形核法和垂直提拉法。 小结 重点要求 过冷度的概念，晶粒度的影响因素。 铸锭组织。 1. 1) 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是： 2) 当对金属液体进行变质处理时，变质剂的作用是 形核和晶核长大 3) 过冷度是指为： 增加晶核数量，或阻碍晶粒长大。 理论结晶温度 - 开始结晶温度 其表示符号为： ?T 4) 固溶体的强度和硬度比溶剂： 高 2. 1) 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（ ） No 2) 室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。（ ） No 2) 为细化晶粒，可采用： a. 快速浇注 b. 加变质剂 c. 以砂型代金属型 3. 1) 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将： a. 越高 b. 越低 c. 越接近理论结晶温度 √ √ a. 提高过冷度 　b. 变质处理 　c. 振动结晶 4) 如果其他条件相同，试比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小： (1) 金属型与砂型浇注 　　(2) 变质处理与不变质处理 (3) 铸成薄件与厚件 　　(4) 浇注时振动与不振动 4. 3) 在实际应用中，细晶粒金属材料往往具有较好的常温力学性能，细化晶粒提高金属材料使用性能的措施有哪些？