2.1.1材料凝固与结晶的条件(Conditionsforsolidificationandcrystallizationofmaterials)凝固时形成晶体还是非晶体,主要取决于熔融液体的粘度和凝固时的冷却速度。·1.熔融液体的粘度粘度,是材料内部结合键性质和结构情况的宏观表征。·粘度的大小表示了液体中发生相对运动的难易程度。粘度大,表示液体粘稠,相对运动困难。例如,大分子链结构的聚合物熔体的粘度很高,凝固时形成晶体是很困难的。而小分子材料、特别是金属,由于其熔体粘度极小,熔点附近原子的扩散能力极强,绝大多数都凝固成晶体。?2.凝固时的冷却速度·冷却速度是影响凝固过程的最主要外部因素。冷却速度越大,则在单位时间内逸散的热量越多,熔体温度降得越低。熔体的温度直接关系着其中原子或分子的扩散能力。研究表明,当冷速大于107℃/s时,可有效地抑制粘度很小的金属合金熔体中原子的扩散,从而获得一些通常条件下无法得到的产物,如非晶合金、特殊结构的中间相、过饱和固溶体等
2.1.1 材料凝固与结晶的条件(Conditions for solidification and crystallization of materials) •凝固时形成晶体还是非晶体,主要取决于熔融液体的粘度和凝固时的冷却速度。 •1. 熔融液体的粘度 •粘度,是材料内部结合键性质和结构情况的宏观表征。 •粘度的大小表示了液体中发生相对运动的难易程度。粘度大,表示液体粘稠,相对 运动困难。例如,大分子链结构的聚合物熔体的粘度很高,凝固时形成晶体是很困 难的。而小分子材料、特别是金属,由于其熔体粘度极小,熔点附近原子的扩散能 力极强,绝大多数都凝固成晶体。 •2. 凝固时的冷却速度 •冷却速度是影响凝固过程的最主要外部因素。冷却速度越大,则在单位时间内逸散 的热量越多,熔体温度降得越低。熔体的温度直接关系着其中原子或分子的扩散能 力。研究表明,当冷速大于107℃/s时,可有效地抑制粘度很小的金属合金熔体中 原子的扩散,从而获得一些通常条件下无法得到的产物,如非晶合金、特殊结构的 中间相、过饱和固溶体等
2.1.2金属材料的制备(Preparationofthe metal materials)·1.金属的冶炼焊接:金属材料的一般制备过程大致如下:热轧→板、型、管、线材零件机加工铸锭冷轧、拔、冲零件热锻机加工—冶炼铸造铸件零件(机加工)可以看出,金属的冶炼是第一道工序,但治炼的质量将在很大程度上直接影响到最终加工成品零件的使用寿命
2.1.2 金属材料的制备(Preparation of the metal materials) • 1.金属的冶炼 • 金属材料的一般制备过程大致如下: • 可以看出,金属的冶炼是第一道工序,但冶炼的质量将在很 大程度上直接影响到最终加工成品零件的使用寿命。 冶炼 铸造 铸锭 铸件 热轧 热锻 板、型、管、线材 机加工 零件 (机加工) 零件 焊接 机加工 冷轧、拔、冲 零件