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第二章纯金属的结晶;二.结晶过程的微观过程;2.2金属结晶的热力学条件;2.3金属结晶的结构条件:结构起伏(相起伏);2.4晶核的形成;过冷度?T越大,临界形核半径rK越小.最大相起伏(晶胚)尺寸rmax越大.
当?T?TK时,rmaxrK,尺寸较大的晶胚能够形成晶核.;(二)形核功
能量起伏:在一定温度下,系统有一定的自由能,这是指宏观平均能量.但是在微区各处的能量此起彼伏,变化不定.微区能量偏离平衡能量的现象,叫…
形核功:形成临界晶核时,体积自由能的下降只补偿了表面能的2/3,还有1/3的表面能需要另外供给,既需要对形核作功,这部分功叫….;;(三)形核率;;形核功:;(二)形核率
1.过冷度的影响
2.固体杂质结构的影响
3.固体杂质形貌的影响
4.过热度的影响
5.其他因素的影响;小节:金属形核的要点;2.5晶核长大;二.晶体长大机制
(一)二维晶核长大机制
(二)螺型位错长大机制
(三)垂直长大机制;四.晶体生长的界面形状---晶体形态;(二)负温度梯度下
晶界的移动不受已结晶的固相和型壁的散热控制.
树枝晶:液态金属在结晶中各个方向上发展不同,而形成的树枝状晶体.
等轴晶:如果枝晶在三维空间得到均衡发展,各个方向上的一次轴近似相等,这样形成的晶粒,叫.
柱状晶:如果枝晶在一个方向上的一次轴长得很长,而在其他方向上受到阻碍,而形成的细长晶粒.;五.长大速度;六.晶粒大小的控制
晶粒度:晶粒的大小,通常用晶粒的平均面积或直径表示。
晶粒大小的影响因素:形核率和长大速度。晶粒的大小取决于形核率N与长大速度G的比值,N/G。
工业中细化晶粒的方法
控制过冷度:在一定范围内,过冷度越大,N/G越大,晶粒越细。
变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促进形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。
振动和搅拌:
;2.6金属铸锭的组织与缺陷
一。铸锭三晶区的形成
二。铸锭组织的控制
三。铸锭缺陷
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