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文档简介

1、第二章 纯金属的结晶凝固结晶平衡结晶温度或理论结晶温度金属熔点第1页/共25页第二章 纯金属的结晶2.1 金属结晶的现象2.2 金属结晶的热力学条件2.3金属结晶的结构条件2.4晶核的形成2.5晶核的长大第2页/共25页2.1 金属结晶的现象第3页/共25页结晶过程宏观现象过冷结晶潜热第4页/共25页金属结晶微观过程形核长大形成多晶体两个过程重叠交织第5页/共25页2.2 金属结晶的热力学条件mmVTTLG两相自由能差潜热结晶温度过冷度第6页/共25页2.3金属结晶的结构条件能量起伏相起伏晶胚晶核第7页/共25页2.4晶核的形成均匀形核非均匀形核是指完全依靠液态金属中的晶胚形核的过程，液相中各

2、区域出现新相晶核的几率都是相同的。第8页/共25页是指晶胚依附于液态金属中的固态杂质表面形核的过程。2.4晶核的形成均匀形核非均匀形核第9页/共25页均匀形核SGVGV23434rGrGV0drGdmmVTTLGTLTGrmmVk22kkkSrG31431222231316TLTGmmk第10页/共25页形核率是指单位时间内单位体积液体中形成晶核的数量。用NN1*N2表示。形核功影响原子扩散能力急冷非晶态材料第11页/共25页非均匀形核cosLL)cos1 (221rS222sinrS )coscos32(3133rV第12页/共25页非均匀形核SVGGVG221SSSGLLS)4coscos

3、32)(434(323LVrGrGTLTGrmmLVLk22)4coscos32(431322LkkrG 0180第13页/共25页非均匀形核率所需过冷度较小点阵匹配原理固相表面原子排列与新相点阵结构相似时，既能有效促进新相的非均匀形核。振动、搅拌、超声波第14页/共25页2.5晶核的长大液固界面的微观结构光滑界面粗糙界面从原子尺度观察，这种界面是光滑平整的。通常为密排晶面第15页/共25页2.5晶核的长大液固界面的微观结构光滑界面粗糙界面从原子尺度观察，这种界面是粗糙的，又称为非小平面界面第16页/共25页晶体长大机制光滑界面粗糙界面二维晶核长大机制螺型位错长大机制台阶垂直长大机制第17页/共25页液固界面前沿液相中温度梯度正温度梯度第18页/共25页液固界面前沿液相中温度梯度负温度梯度第19页/共25页正温度梯度下生长的界面形态光滑界面以密排面为外表面的有规则几何外形晶体粗糙界面平面长大方式第20页/共25页负温度梯度下生长的界面形态光滑界面规则几何外形晶体或者树枝状粗糙界面树枝状第21页/共25页长大速度过冷度先快后慢长大机制台阶长大 慢垂直长大 快第22页/共25页晶粒大小的控制控制过冷度GNT 第23页/共25页

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