第3章 纯金属的结晶.ppt_第1页
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文档简介

1、第三章,纯金属的凝固,3.1 液体的结构,物质由液态冷却转变为固态的过程称为凝固。 凝固方式有两种，凝固后获得的是晶体称为结晶；凝固后获得的是非晶体称为凝固 液体的结构(如图) 短程有序(结构起伏),3.2 纯金属的结晶过程,冷却曲线如图 图中T0 Tn 过冷度 T 由于过冷度从而提供了结晶过程的能量，使结晶过程顺利进行,TT0Tn,3.2 纯金属的结晶过程,纯金属结晶的一般规律 形核(自发形核、非自发形核) 晶核长大 晶体长大,3.3 铸锭结构及其控制,铸锭的结构,3.4 晶粒大小对力学性能的影响,金属由多晶体组成 晶粒越细则金属具有更高的强度、硬度、塑性和韧性。 塑性变形过程更加分散，使得

2、变形更加均匀。 晶粒越细裂纹越不易扩展。,3.5 细化晶粒的方法,晶粒数目Z取决于结晶时的形核率N和晶粒长大线速度G。 主要途径和方法 增加过冷度 变质处理 振动与搅拌,3.6 同素异构转变,固态相变过冷度大； 易产生较大组织应力 旧相晶粒的大小影响新相的晶粒,3.7 快速凝固理论的应用,急冷凝固技术是设法将熔体分割成尺寸很小的部分，增加熔体的散热面积，进行高强度冷却，使熔体迅速凝固。这与模铸的同成分合金相比，组织结构发生了很大的变化，性能得到显著的改善，相继出现了非晶态合金、微晶合金、准晶合金、纳米级超细微晶等 。,3.7 快速凝固理论的应用,模冷技术 将熔体分离成连续和不连续的、截面很小的熔体流，使其与散热条件良好的冷模接触而得到迅速凝固，如熔体旋转法、平面流铸法(见图3-12)和熔体拖拉法(见图3-13)等均能得到很薄的金属带和丝。 雾化技术：把熔体在离心力、机械力或高速流体冲击力的作用下，分散成尺寸极小的雾状熔滴，并使其与流体或冷模接触中凝固，得到急冷粉末。常用的有离心雾化法(见图3-14)和机械雾化法(见图3-15) 表面快热技术：通过高密度的能束扫描工件表面，使其表面熔化，通过工件自身的吸热、散热得到快速冷却,小 结,结晶的基本条件(几何条件、能量条件) 结晶的基本规律 细化晶粒的方法

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