第2章 纯金属的结晶
重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法。
基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。
变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。
过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。
细化晶粒的方法:增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。
什么是过冷度?为什么金属结晶一定要有过冷度?
过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。
液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。
选择题:
1. 通常实际液态金属结晶时________。
a 以自发形核为主 b 以非自发形核为主 c 边形核边长大
d 待各处都有晶格形成后,再以核晶方式长大。
2. 通常,实际液态金属结晶时,过冷度越大,则_________。
a 形核率N 越大,生长速度G 越小,所以晶粒越细小
b 形核率N 越小,生长速度G 越大,所以晶粒越细小
c 形核率N 增长越快,但生长速度G 增长较慢,所以晶粒越细小
d 生长速度G 增长越快,但形核率N 增长较慢,所心晶粒越细小
3. 液态金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将_________。
a 越接近理论结晶温度 b 越低于理论结晶温度
c 越高于理论结晶温度 d 越来不及变化。
判断题:
1. 凡是液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( )
2. 在实际金属结晶时,自发形核常常起着主要作用。( )
3. 在实际金属结晶时,冷却速度越大,则过冷度越大,导致N/G越大,金属结晶后的晶粒就越细小。( )
4.凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形成晶核,待各处形核停止后,便发生各晶核的同时长大,最终使晶粒充满整个容积。( )
第2章 纯金属的结晶
重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法。
基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。
变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。
过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。
细化晶粒的方法:增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。
什么是过冷度?为什么金属结晶一定要有过冷度?
过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。
液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。
选择题:
1. 通常实际液态金属结晶时________。
a 以自发形核为主 b 以非自发形核为主 c 边形核边长大
d 待各处都有晶格形成后,再以核晶方式长大。
2. 通常,实际液态金属结晶时,过冷度越大,则_________。
a 形核率N 越大,生长速度G 越小,所以晶粒越细小
b 形核率N 越小,生长速度G 越大,所以晶粒越细小
c 形核率N 增长越快,但生长速度G 增长较慢,所以晶粒越细小
d 生长速度G 增长越快,但形核率N 增长较慢,所心晶粒越细小
3. 液态金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将_________。
a 越接近理论结晶温度 b 越低于理论结晶温度
c 越高于理论结晶温度 d 越来不及变化。
判断题:
1. 凡是液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( )
2. 在实际金属结晶时,自发形核常常起着主要作用。( )
3. 在实际金属结晶时,冷却速度越大,则过冷度越大,导致N/G越大,金属结晶后的晶粒就越细小。( )
4.凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形成晶核,待各处形核停止后,便发生各晶核的同时长大,最终使晶粒充满整个容积。( )