金屬學(xué)與熱處理總復(fù)習(xí)第二章

第二章 純金屬的結(jié)晶,凝固,結(jié)晶,平衡結(jié)晶溫度或理論結(jié)晶溫度,金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的過程。,結(jié)晶是指從原子不規(guī)則排列的液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樵右?guī)則排列的晶體狀態(tài)的過程。,第二章 純金屬的結(jié)晶,凝固,結(jié)晶,平衡結(jié)晶溫度或理論結(jié)晶溫度,金屬熔點(diǎn),第二章 純金屬的結(jié)晶,2.1 金屬結(jié)晶的現(xiàn)象,2.2 金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件,2.3金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件,2.4晶核的形成,2.5晶核的長大,2.1 金屬結(jié)晶的現(xiàn)象,結(jié)晶過程宏觀現(xiàn)象,過冷,結(jié)晶潛熱,金屬結(jié)晶微觀過程,形核,長大,形成多晶體,兩個(gè)過程重疊交織,2.2 金屬結(jié)晶的熱力學(xué)條件,兩相自由能差,潛熱,結(jié)晶溫度,過冷度,2.3金屬結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件,能量起伏,相起伏,晶胚,晶核,2.4晶核的形成,均勻形核,非均勻形核,是指完全依靠液態(tài)金屬中的晶胚形核的過程，液相中各區(qū)域出現(xiàn)新相晶核的幾率都是相同的。,是指晶胚依附于液態(tài)金屬中的固態(tài)雜質(zhì)表面形核的過程。,2.4晶核的形成,均勻形核,非均勻形核,均勻形核,形核率,是指單位時(shí)間內(nèi)單位體積液體中形成晶核的數(shù)量。用NN1*N2表示。,形核功影響,原子擴(kuò)散能力,急冷,非晶態(tài)材料,非均勻形核,非均勻形核,非均勻形核率,所需過冷度較小,點(diǎn)陣匹配原理,固相表面原子排列與新相點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)相似時(shí)，既能有效促進(jìn)新相的非均勻形核。,振動(dòng)、攪拌、超聲波,2.5晶核的長大,液固界面的微觀結(jié)構(gòu),光滑界面,粗糙界面,從原子尺度觀察，這種界面是光滑平整的。通常為密排晶面,2.5晶核的長大,液固界面的微觀結(jié)構(gòu),光滑界面,粗糙界面,從原子尺度觀察，這種界面是粗糙的，又稱為非小平面界面,晶體長大機(jī)制,光滑界面,粗糙界面,二維晶核長大機(jī)制,螺型位錯(cuò)長大機(jī)制,臺(tái)階,垂直長大機(jī)制,液固界面前沿液相中溫度梯度,正溫度梯度,液固界面前沿液相中溫度梯度,負(fù)溫度梯度,正溫度梯度下生長的界面形態(tài),光滑界面,以密排面為外表面的有規(guī)則幾何外形晶體,粗糙界面,平面長大方式,負(fù)溫度梯度下生長的界面形態(tài),光滑界面,規(guī)則幾何外形晶體或者樹枝狀,粗糙界面,樹枝狀,長大速度,過冷度,先快后慢,長大機(jī)制,臺(tái)階長大 慢 垂直長大 快,晶粒