第九章凝固
第九章凝固
前言物质从液态到固态的转变过程称为凝固。如果液态转变为结晶态材料，这个过程又叫做结晶。能否形成晶体与液态物质的黏度和冷却速度有关。通常凝固条件下，金属及其合金凝固后都是晶体结晶过程是一相变过程，掌握结晶过程的规律可为今后研究固态相变的普遍规律打下基础，对控制产品质量、提高性能也是非常重要的
前言 • 物质从液态到固态的转变过程称为凝固。 • 如果液态转变为结晶态材料，这个过程又叫做结晶。 • 能否形成晶体与液态物质的黏度和冷却速度有关。 • 通常凝固条件下，金属及其合金凝固后都是晶体 结晶过程是一相变过程，掌握结晶过程的规律可为今后研 究固态相变的普遍规律打下基础，对控制产品质量、提高 性能也是非常重要的
一、金属的结晶规律1.1液态金属的结构现代液态金属结构理论认为，液态中原子是密集堆集的。从长程来说是无序、无规则排列的；而在短程范围内，原子某一瞬间是接近晶态的规则排列。这种时聚时散的“短程有序”现象称为“结构起伏”或“相起伏”。这种短程有序的原子集团就是晶胚。在一定条件下，大于一定尺寸的晶胚就可能成为晶核
现代液态金属结构理论认为，液态中原子是密集 堆集的。从长程来说是无序、无规则排列的；而在短 程范围内，原子某一瞬间是接近晶态的规则排列。这 种时聚时散的“短程有序”现象称为“结构起伏”或 “相起伏”。这种短程有序的原子集团就是晶胚。在 一定条件下，大于一定尺寸的晶胚就可能成为晶核。 一、金属的结晶规律 1.1 液态金属的结构
1.2纯金属的结晶过程液态金属的结晶过程是一个形核及核长大的过程晶核：当液态金属冷却至熔点以下，经过一定时间的孕育，就会涌现一批小的微小晶体。晶粒：每个晶核长大至相互接触后，形成外形不规则的小晶体。多晶体：由多个这样的小晶粒组成单晶体：由一个小晶核生成的晶粒。福图6-3纯金属结晶过程示意图
1.2 纯金属的结晶过程 液态金属的结晶过程是一个形核及核长大的过程。 • 晶核：当液态金属冷却至熔点以下，经过一定时间的孕育，就会 涌现一批小的微小晶体。 • 晶粒：每个晶核长大至相互接触后，形成外形不规则的小晶体。 • 多晶体：由多个这样的小晶粒组成。 • 单晶体：由一个小晶核生成的晶粒
二、 纟结晶的热力学条件、结晶的过冷现象结晶中的两个名词：过冷：纯金属的实际结晶温度(T）低于理论结晶温度(Tm)过冷度：△T(△T=Tm-T)T结晶必须在过冷的条件下进行
二、 结晶的热力学条件 1 、结晶的过冷现象 结晶中的两个名词： • 过冷：纯金属的实际结晶温度(Tn )低于理论结晶温 度(Tm ) • 过冷度：ΔT(ΔT=Tm -Tn ) 结晶必须在过冷的条件下进行