材料科學(xué)基礎(chǔ)之材料的凝固-免費(fèi)閱讀
【正文】 凝固后晶粒尺寸的控制的途徑凝固后晶粒尺寸的控制的途徑? 采用振動(dòng)或攪拌等物理方法 /非均勻形核率?非均勻形核率明顯增加時(shí)所需的過冷度也比均勻形核小?非均勻形核時(shí)，在約為 Δ T只有 r＞ r*的晶核才可成為穩(wěn)定晶核。/m2isdivisionlicense.第四節(jié) 晶核的長(zhǎng)大 第三章第四節(jié)晶核長(zhǎng)大3ThomsonBrooks/Cole,（ 1）正溫度梯度（液體中距液固界面越遠(yuǎn)，溫度越高）光滑界面：臺(tái)階狀（ 小平面狀 ）。光滑界面： 液 動(dòng)態(tài)過冷度：晶核長(zhǎng)大所需的界面過冷度。? 只有當(dāng)液 ? 固界面溫度 Ti低于 Tm，即有一定的過冷度時(shí)，液 ? 固界面才能向液相移動(dòng)，晶體生長(zhǎng)才能進(jìn)行。cθ=180時(shí)， △ Gk非 ＝ △ Gk， △ Gk非 △ Gk,計(jì)算時(shí)利用球冠體積、表面積表達(dá)式，結(jié)合平衡關(guān)系（ 3）臨界形核功hereinInc.169。越小，即形核的機(jī)率增加。rrc工程實(shí)際中材料的凝固主要以非均勻形核方式進(jìn)行，但均勻形核的基本規(guī)律十分重要，它不僅是研究晶體材料凝固問題的理論基礎(chǔ)，而且也是研究固態(tài)相變的基礎(chǔ)。當(dāng)液態(tài)金屬冷卻至熔點(diǎn)以下，經(jīng)過一定時(shí)間的孕育，就會(huì)涌現(xiàn)一批小晶核，隨后這些晶核按原子規(guī)則排列的各自取向長(zhǎng)大，與此同時(shí)又有另一批小晶核生成和長(zhǎng)大，直至液體全部耗盡為止。顯然，每個(gè)晶核生長(zhǎng)至互相接觸后，將形成外形不規(guī)則的小晶體，叫做晶粒。采用 圖 32熱分析裝置，將熔化的金屬緩慢冷卻，并將冷卻過程中的溫度和時(shí)間記錄下來(lái)，就得到溫度 ─時(shí)間關(guān)系曲線即冷卻曲線?？蓪?dǎo)出：dG=Vdp – SdT在恒壓下， dp=0，故上式簡(jiǎn)化為由于熵 S恒為正值，所以液、固兩相的自由能均隨溫度的升高而減小。液態(tài)結(jié)構(gòu) 結(jié)晶過程是一相變過程，掌握結(jié)晶過程的規(guī)律可為今后研究固態(tài)相變的普遍規(guī)律打下基礎(chǔ)，對(duì)控制產(chǎn)品質(zhì)量、提高性能也是非常重要的 .第一節(jié) 液態(tài)結(jié)構(gòu)? 晶體材料在液態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)介于晶態(tài)與氣態(tài)之間，它不像晶體中那樣原子作規(guī)則的三維排列，但也不像氣體中原子那樣任意地分布著。物質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變過程稱為 凝固 ?，F(xiàn)代液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，液態(tài)中 原子是密集堆集 的。 過冷度越大，結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力也越大，過冷是結(jié)晶的熱力學(xué)條件。結(jié)晶的熱力學(xué)條件 ? ?T最大過冷度。純金屬的結(jié)晶過程 在過冷的液態(tài)金屬中，晶胚形成的同時(shí)，體系自由能的變化包括轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的那部分體積引起的自由能下降和形成晶胚新表面引起的自由能的增加。時(shí)，晶胚的長(zhǎng)大使系統(tǒng)自由能降低，這樣的晶胚稱為 臨界晶核 ， rc為臨界晶核半徑 。ΔTofaσlw=σsw+σslcosθ點(diǎn)陣常數(shù)相近。晶核長(zhǎng)大的條件?第四節(jié) 晶核的長(zhǎng)大 第三章第四節(jié)晶核長(zhǎng)大
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