材料科学基础--凝固_ppt课件_第1页
材料科学基础--凝固_ppt课件_第2页
材料科学基础--凝固_ppt课件_第3页
材料科学基础--凝固_ppt课件_第4页
材料科学基础--凝固_ppt课件_第5页
已阅读5页，还剩72页未读， 继续免费阅读

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

第四章 金属的凝固熔化炼钢 浇注 炼铜w凝固：物质从液态到固态的转变过程。若凝固后的物质为晶体，则称之为结晶。w多数材料都要经过凝固过程。w凝固过程影响材料组织、后续工艺性能、使用性能和寿命。w了解凝固过程，对控制铸件的质量，提高金属制品的质量十分有益。w凝固可为其它相变的研究提供基础。4.1 液态金属的性质从宏观性质推断：w熔化体积变化小，原子间距接近固体w熔化热较小，键的变化较小；w正电阻温度系数，仍是金属键；w热容变化小，原子运动特性差别小；w熔化熵较小，典型金属 0, Gvrk，自发生长。w 即只有大于 rk的晶胚才能成为晶体生长的核心。（ 2）临界晶核w 根据极值条件，上式对 r求导数并令其等于零，可求得临界晶核半径w 将 GV与过冷度的关系代入上式，可得到w 过冷度越大，临界半径越小。形核要求一定的过冷度。（ 3）形核功w形成临界尺寸晶核，体系能量上升的幅度称为形核功能量条件w 形成临界晶核时，表面能增量w 形核功是过冷液体开始形核时的主要障碍w 形核功来自何方？在没有外部供给能量的条件下，依靠液体本身存在的 “能量起伏 ”来供给w 液体中客观存在的结构起伏和能量起伏是促成形核的必要因素。（ 4）形核率w 单位时间单位体积液体中新增加晶核的数量， Nw 形核率取决于形核功与液相原子活动性两个因素n 驱动力因素：n 原子移动因素：过冷度与形核率4.3.2 非均匀形核w液体金属中常有一些固体颗粒，另外金属结晶时一般要和容器内壁接触，它们与液体之间存在现成的界面。w非均匀形核发生在界面能阻力较小的部位，一般就在已经存在的固体表面。需要的形核功较小。（ 1）形核时能量变化w 假如晶核形状是截自半径为 r圆球的球缺，截面半径为 R，晶核形成时体系总的自由能变化为w V：晶核体积 GV：单位体积的固液两相自由能之差 GS：晶核形成时体系增加的表面能表面能变化w新生界面 2处： S/W ， AS/W ； S/L， AS/Lw消失界面 1处： L/W , AL/W; AL/W = AS/Ww利用面积公式和平衡关系体积自由焓变化由几何学可知：球缺体积w与均匀形核相比，只是最后的角度项不同（ 2）临界半径与形核功w晶核的临界半径（与均匀形核相同）w形核功w除了 =180，非均匀形核形核功较小。接触角（润湿角）的作用w润湿角 反映了 SW 的大小，基底与金属结构、晶格常数越相似，润湿角越小。w极端情况下， S=W ，润湿角趋于零，形核功为零。基底表面曲率的影响w在接触角一定时，表面曲率影响晶核的体积与形核功；w凹形表面晶核体积最小，例如表面凹凸不平或存在微裂纹、微孔促进形核。形核率与过冷度 因形核功较小，非均匀形核时在较小的过冷度下可获得较高的形核率； 受有利位置的限制，最大形核率小于均匀形核（ 1）均匀形核 （ 2）非均匀形核实际结晶时的形核w大块金属一般过冷度几度，非均匀形核；w液滴或把金属封装在玻璃里等极端条件下可以实现较大的过冷
人人文库> 全部分类> 办公材料 > 思想汇报

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论