工程材料6(編輯修改稿)
2025-01-14 23:17 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 主要取決于液態(tài)金屬的 冷卻速度 。 通過采用冷卻能力強(qiáng)的模子 ， 提高液體金屬冷卻速度： ① 采用金屬型鑄造 ， 增大鑄件的冷卻速度 。 ② 鑄件壁厚設(shè)計(jì)適當(dāng) ， 薄壁鑄件可提高冷卻速度 ， 細(xì)化晶粒 。 純金屬的結(jié)晶－結(jié)晶理論的工程應(yīng)用 ?過冷度的影響 過冷度增大 ， ΔF 大 ， 結(jié)晶驅(qū)動(dòng)力大 ， 形核率和長(zhǎng)大速度都大 ， 且 N的增加比 G增加得快 ， 提高了 N與 G的比值 ， 晶粒變細(xì) 。 ?金屬在結(jié)晶后的晶粒粗細(xì)與（ N/G）有關(guān) –（ N/G）越大 晶粒越細(xì) –（ N/G）越小 晶粒越粗 純金屬的結(jié)晶－結(jié)晶理論的工程應(yīng)用 但過冷度 過大 ， 對(duì)晶粒細(xì)化不利 ， 結(jié)晶發(fā)生困難 。 不僅如此 ， 過冷度過大導(dǎo)致冷卻速度過大 ， 會(huì)使金屬中內(nèi)應(yīng)力增大 ， 造成鑄件的變形和裂紋等缺陷 ， 生產(chǎn)中常采用其他細(xì)化晶粒的方法 。 純金屬的結(jié)晶－結(jié)晶理論的工程應(yīng)用 措施： ?變質(zhì)處理 （工程上常用） 在液體金屬中加入 孕育劑 或 變質(zhì)劑 ， 增加非自發(fā)形核的數(shù)量或者阻礙晶核長(zhǎng)大 ， 以細(xì)化晶粒和改善組織 。 如在鋼水中加入鈦 、 釩 、 鋁等可增加形核數(shù)量 ， 細(xì)化晶粒 。 純金屬的結(jié)晶－結(jié)晶理論的工程應(yīng)用 純金屬的結(jié)晶－結(jié)晶理論的工程應(yīng)用 此外還可加入某些合金元素或鹽類，可以降低固相界面的表面能或附著在晶體的結(jié)晶前緣， 阻礙晶粒長(zhǎng)大 ，也可獲得細(xì)晶組織；在鋁合金液體中加入鈦、鋯；在鋁硅合金中加入鈉鹽等，都可達(dá)到細(xì)化晶粒的目的。 措施： ?振動(dòng) 在金屬結(jié)晶過程中采用機(jī)械振動(dòng)、超聲振動(dòng)等，以破碎晶體，獲得更多的晶核，細(xì)化晶粒。 ?電磁攪拌 將正在結(jié)晶的金屬放入交變電磁場(chǎng)中，由于電磁感應(yīng)，液態(tài)金屬會(huì)翻滾，從而破壞正在結(jié)晶的樹枝狀晶體的枝晶，增加形核數(shù)目，細(xì)化晶粒。 純金屬的結(jié)晶－結(jié)晶理論的工程應(yīng)用 第四講 金屬的結(jié)晶 ?重點(diǎn) – 結(jié)晶的必要充分條件 —— 過冷度 ?過冷度與冷卻速度有關(guān) – 結(jié)晶的過程 ?形核、核長(zhǎng)大 – 晶粒的控制 ?方法 ?作用 二元合金的結(jié)晶 基本定義 ?合金系 由給定的兩個(gè)或兩個(gè)以上的 組元 按不同的比例配制一系列 不同成分 的 合金 ， 這些合金稱為一個(gè)合金系 。 由兩個(gè)組元形成的合金系稱為二元合金系 ， 由三個(gè)組元形成的合金系稱為三元合金系 ，如此類推 。 二元合金的結(jié)晶 合金的結(jié)晶過程采用 合金相圖 進(jìn)行分析 ?相圖： 表明合金系中各種 合金相 的 平衡條件 和 相與相 之間 關(guān)系 的一種簡(jiǎn)明示圖 ， 又稱 平衡圖 或 狀態(tài)圖 ； 相圖表示合金在 緩慢冷卻 條件下 平衡相 與 成分 、 溫度 之間關(guān)系的圖形 ， 它是研制新材料 ， 制定合金的熔煉 、 鑄造 、 壓力加工和熱處理工藝以及進(jìn)行金相分析的重要依據(jù) 。 二元合金的結(jié)晶
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