第三章金属与合金的结晶

第三章金属与合金的结晶第1页，课件共24页，创作于2023年2月

结晶：

金属与合金液态→固态

微观上看

原子从不规则排列状态结构→规则排列结构

第2页，课件共24页，创作于2023年2月本章主要内容第一节纯金属的结晶第二节合金的结晶第3页，课件共24页，创作于2023年2月第一节纯金属的结晶

一、纯金属的冷却曲线和过冷现象纯金属的结晶：恒温结晶热分析法测定a：平衡条件下结晶T0:理论结晶温度b：实际生产中结晶Tn:实际结晶温度过冷度△T＝T0－Tn

结晶条件：必须存在过冷度！同一金属，结晶时冷却速度a）b）越大，过冷度越大，金属的实际结晶温度越低

纯金属的冷却曲线第三章金属与合金的结晶第4页，课件共24页，创作于2023年2月二、纯金属的结晶过程：形核→长大第5页，课件共24页，创作于2023年2月纯金属的结晶过程：形核→长大第6页，课件共24页，创作于2023年2月三、金属结晶后的晶粒大小

第7页，课件共24页，创作于2023年2月细化晶粒的方法总原则：形核率N大，长大速率G慢，晶粒总数目多，晶粒细小第8页，课件共24页，创作于2023年2月四、金属的同素异晶转变同素异晶转变：金属在固态下随温度的改变，由一种晶格变为另一种晶格的现象同素异晶体：由同素异晶转变所得到的不同晶格的晶体第9页，课件共24页，创作于2023年2月第二节合金的结晶

合金结晶：非恒温结晶一、二元合金相图的基本知识合金相图：又称合金平衡图，表示在平衡状态下，合金的组成相和温度、成分之间关系的图解（一）二元合金相图的表示方法第三章金属与合金的结晶第10页，课件共24页，创作于2023年2月（二）二元合金相图的测定方法第11页，课件共24页，创作于2023年2月用热分析法建立二元相图的步骤：第12页，课件共24页，创作于2023年2月二、二元匀晶相图匀晶相图:两组元在液态和固态均无限互溶时构成的合金相图（一）相图分析第13页，课件共24页，创作于2023年2月第14页，课件共24页，创作于2023年2月（三）合金的结晶过程分析相图分析固相线：A液相线：B液相区：L固相区：α液固两相并存区：L+αNi%LL+ααCuNiABL1L2L3α1α2α3t1t2t3t1t2Ⅰ.合金自高温冷却到温度t1时：

1.

开始从液相中凝固出α固溶体

2.

此时的平衡关系L1α1

3.

此时α1

的质量分数为0

，实际固相还未形成

Ⅱ.当合金低于t1例如冷却到温度t2时：

1.

从液相中凝固出一定质量分数的α固溶体

2.

此时的平衡关系L2α2

3.

在较高温度下形成的固溶体的成分调整到与α2相同,液相成分由L1变至L2Ⅲ.合金冷却到温度t3时：

得到与合金成分相同的固溶体第15页，课件共24页，创作于2023年2月（四）、枝晶偏析枝晶偏析：实际生产中，合金的冷却速度快，固相内部的原子扩散来不及充分进行，使得晶粒内部化学成分不均匀现象，称为晶内偏析，因为呈树枝状分布，又称枝晶偏析缺点：性能不均匀，降低合金的力学性能和加工工艺性能解决方法：加热到高温，并经长时间保温，使原子充分扩散，使成分均匀化第16页，课件共24页，创作于2023年2月三、二元共晶相图共晶相图：二元合金系中两组元在液态能完全溶解，而在固态互相有限溶解，并发生共晶转变的相图（一）相图分析第17页，课件共24页，创作于2023年2月（二）合金的结晶过程分析第18页，课件共24页，创作于2023年2月（二）合金的结晶过程分析第19页，课件共24页，创作于2023年2月（二）合金的结晶过程分析第20页，课件共24页，创作于2023年2月（二）合金的结晶过程分析第21页，课件共24页，创作于2023年2月（三）合金的相组分与组织组分相组分：即相组成物，如α、β相组织组分：即组织组织物，指组成合金显微组织的独立部分，如α、αⅡ、β、βⅡ、共晶体（α＋β）按组织组分填写的Pb－Sn合金相图：第22页，课件共24页，创作于202