材料科學基礎之材料的凝固(文件)
【正文】 方式第三章第四節(jié)晶核長大粗糙界面（微觀粗糙、宏觀平整－金屬或合金材料的界面）：光滑界面（微觀光滑、宏觀粗糙－無機化合物或亞金屬材料的界 藉螺位錯生長第四節(jié) 晶核的長大 第三章第四節(jié)晶核長大3（ 1）正溫度梯度（液體中距液固界面越遠，溫度越高 dT/dz0）2023ofaunder）aLearning,Learning?used形核速度又稱形核率 ，指的是單位體積的液相中，在單位時間內所形成的晶核數(shù)目，用 N來表示（ 1s）。 大小為臨界半徑 r*的晶核處于介穩(wěn)狀態(tài)，它們既可消散也可長大。 減小，有利于形核；另一方面隨過冷度增大，原子從液相向晶胚擴散的速率降低，不利于形核。為受形核功影響的形核率因子。Δ Gc是形核功， Δ GA是擴散激活能 不大時，形核率主要受形核功因子控制， Δ T形核率? B晶體的長大速率? 晶體的長大速度 vg主要取決于晶體的生長方式和過冷度。晶體的長大速率? 對于二維形核生長方式而言，晶體的生長是不連續(xù)的，相應的平均長大速率可表示為，? 其中 v2和 b均為常數(shù)。隨著過冷度的增大，凝固時形核率 N和生長速度 vg都將增加，且N的增加率大于 vg的增加率，即增大過冷度會提高 N但利用提高冷卻速度增大過冷度來細化晶粒往往只適用于小件和薄件，對大件就難以辦到。? 由于實際的凝固都為非均勻形核，為了提高形核率，可在熔液凝固之前加入一些細小的人工形核劑（也稱孕育劑或變質劑），使之分散在熔液中作為不均勻形核所需的現(xiàn)成基底，這樣能使晶核數(shù)目大大提高，晶粒顯著細化，這種方法又稱為孕育處理或變質處理。采用上述物理方法對晶粒的細化作用主要是通過兩個方面來實現(xiàn)的：由于能量的輸入使液相的形核率提高；振動或攪拌使生長的晶體破碎，從而提供更多的結晶核心。? （ 2）加入形核劑 vg的比值，Z將增大，晶粒變細。增大過冷度 凝固后的晶粒尺寸及其控制晶粒尺寸對材料的性能有重要影響細化晶粒是提高鑄件力學性能的及改善材料壓力加工性能的重要手段。? 藉螺型位錯生長方式的平均長大速率可表示為，? 其中 v3為比例常數(shù)。K。/Tm的過冷度下，非均勻形核率就已達到最大值。晶胚的最大尺寸隨過冷度增大而增大，臨界晶核半徑、晶胚尺寸與過冷度的關系金屬的結晶傾向很大，液體金屬不易達到很大的過冷度， 增大，形核率增大，在 可見當 N2N /underaof2023第四節(jié) 晶核的長大 第三章第四節(jié)晶核長大3（ 2）負溫度梯度（液體中距液固界面越遠，溫度越低）液體中溫度梯度與晶體的長大形態(tài)usedLearning?Learn
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