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金属结晶的过冷现象

金属由液态转变为固态晶体的过程称为结晶。
结晶过程是金属内的原子从液态的无序的混乱排列转变成固态的有规律排列。经历了形核——长大——形核——长大... 的过程。
晶核形成:自发形核与非自发形核
晶核长大: 金属液中的原子不断向晶核表面迁移,使晶核不断长大,与此同时,不断有新的晶核产生并长大,直至金属液全部消失。

金属结晶的过冷现象基本信息

金属结晶的过冷现象主要途径

晶核数目越多-晶粒越多-晶粒越细小,从而提高材料的力学性能。

(1)提高过冷度: (>107℃/s 非晶态金属)实验测出:冷却速度越大,生核速率越大>长大速率。

(2)变质处理(孕育处理):在液态金属中,加入一些细小的金属粉末(变质剂)(孕育剂)形成非自发晶核,使晶核数目增多,晶粒变细小。

(3)机械振动:使枝晶破碎成为几个晶核,使晶核数目增多(超声波振动等)。2100433B

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金属结晶的过冷现象造价信息

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金属结晶的过冷现象基本简介

过冷是金属结晶的重要宏观现象。

金属的实际结晶温度总是低于理论结晶温度,Tn

1.在ab段:金属均呈现液体,

2.在bc段:液体中某些原子结成晶核(自发晶核)(晶坯)晶核不断长大形成枝晶直到晶粒。

3.在cd段:每一个晶核形成一个晶粒,从而形成含有多晶体的金属固体。

晶核-枝晶-晶粒-多晶体。

晶核-枝晶-晶粒

晶界;晶粒。晶粒越多,晶界也越多,则晶粒移动所受的阻力越大,宏观来看,材料越不容易发生变形,即材料的硬度越高,强度越好。

总结:晶粒越小,则材料的力学性能越好。

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金属结晶的过冷现象常见问题

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金属结晶的过冷现象文献

焊接过程金属活性熔化现象研究 焊接过程金属活性熔化现象研究

焊接过程金属活性熔化现象研究

格式:pdf

大小:15.5MB

页数: 64页

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第一章金属的结晶构造和结晶过程 第一章金属的结晶构造和结晶过程

第一章金属的结晶构造和结晶过程

格式:pdf

大小:15.5MB

页数: 55页

第一章金属的结晶构造和结晶过程

一次结晶选分结晶及组成过冷

选分结晶及组成过冷 合金凝固时,由于溶质在固相中和在液相中的溶解度不同,而产生选分结晶(也称脱溶或液析)现象。即伴随结晶的进行,在凝固前沿不断有溶质析出,使液相同溶质浓度逐渐增加。在平衡结晶时,溶质在固、液两相中的均匀扩散都得以充分进行,因而并不产生偏析。但在钢液的实际凝固过程中,溶质在两相,特别是在固相中的扩散不能充分进行。结果析出的溶质不断在凝固前沿的母液中富集,形成浓度很高的溶质偏析层,此偏析层内熔体的液相线温度相对于成分未变之母液的液相线温度有所降低,因而使凝固前沿处熔体的过冷减小。这一现象对凝固组织有很大的影响。极端情况下(固相不均化、液相不混合)凝固前沿出现溶质最大的富集情况 。

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液体过冷过冷度

液体过冷定义

液体过冷温度和其压力所对应的饱和液体温度之差。

液体过冷过冷度影响因素

(1)金属的性质:不同金属的过冷度不同。(2)液体金属的纯度:纯度越大,过冷度越大。(3)冷却速度:冷却速度越大,过冷度越大。

液体过冷过冷度用途

连续冷却时候,冷却速度的高低影响相变时过冷度的大小。正是过冷度的大小影响组织形貌和结晶类型。缓慢冷却时候,合金在不大的过冷度下就发生了相变。这时候只能结晶析出石墨。过冷度足够大冷却速度足够快时候,就会析出渗碳体。(钢铁冶炼中工业生产实用参数)随着冷却速度的增加,过冷度也会增加。在具有较大的过冷度的情况下,形核率的增加比晶核长大的速度更快从而可以获得更细晶粒。

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过冷度定义

过冷度degree of under cooling

熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值,合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。

每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度,但是,在实际结晶过程中,实际结晶温度总是低于理论结晶温度的,这种现象称为过冷现象,两者的温度差值被称为过冷度。过冷度的大小与冷却速度密切相关,冷却速度越快,实际结晶温度就越低,过冷度就越大;反之冷却速度越慢,过冷度就越小,实际结晶温度就更接近理论结晶温度。

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