《金属凝固结晶课件ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属凝固结晶课件ppt（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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。,
2、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
3、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。,2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning is a trademark used herein under license.,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
4、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？,
