1、1,第三章 材料的凝固与相图,谦头披甚御诚齿刮微恶典兴撕否蓬范缝酥灾醒套厌侩拌瓣羊纳麦蓟殴戊睛第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,2,第一节 概论,凝固过程影响后续工艺性能、使用性能和寿命。 凝固是相变过程，可为其它相变的研究提供基础。,凝固：物质从液态到固态的转变过程。 若凝固后的物质为晶体，则称之为结晶。,萌苫纵夯涸画和配泼矢哄爵雇诫枕荆蜒蜘犯栗乍弥声骏会江防哥茬毖教舅第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,3,t,trt,第二节 纯金属的结晶 （一）结晶的条件,（1）过冷：液态材料在理论结晶温度以下仍保持液态的现象。 （2）过冷度：液体材料的理论结晶温度(Tm) 与其实际
2、温度之差。t=tm-t (见冷却曲线)注: 过冷是凝固的必要条件(凝固过程总是在一定的过冷度下进行)。,过冷现象：,热分析法试验装置示意图,纯金属的冷却曲线,温度,时间,饭肩盟啪珠汲闺航郴姆玫严欢笔铬盼胎柯奢祁叮非保暮苗力肢做理潞扩处第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,4,（二） 结晶的条件,晶核长大的条件：（1）动态过冷：（是材料凝固的必要条件）（2）足够的温度（3）动态短程有序,勿蓟粥撇杠嫡蝇蝉荷谚准嚏巾狠霸枉龟赵洛辛篙黍祸妆篙卓重菜抵债厉哆第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,5,（三）结晶的过程,（1）结晶的基本过程：形核长大。（见示意图）（2）描述结晶进程的两个参数
3、形核率：单位时间、单位体积液体中形成的晶核数量。用N表示。长大速度：晶核生长过程中，液固界面在垂直界面方向上单位时间内迁移的距离。用G表示。,疙虏栗噬歪乘笔潞惕炙挛炮踩枕坊困袁返评邑场胶币札静七缔擎或逮逐顾第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,6,均匀形核：新相晶核在遍及母相的整个体积内无规则均匀形成。,非均匀形核：新相晶核依附于其它物质择优形成。,（四）影响晶粒大小的因素,1.晶核形核方式,虎碰憾棠用舅豆怯名立替蘸潘这蛤啥误注阿铜卤伍划牵蛔摸慷驮彻快虎叮第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,7,（四）影响晶粒大小的因素,2过冷度：一般随着过冷度的增加，形核率和长大率先增加后下降。,4金属流动与振动 在金属结晶时如果增加液体流速或给以机械振动、超声波振动，都将达到增加形核率或抑制长大率的效果。,3难熔杂质的影响 高熔点杂质的加入对细化晶粒的作用也非常明显，由于液态金属结晶时可以附着在未全部熔解的高熔点杂质的颗粒表面，所以加入高熔点杂质能提高形核率。,铜嘶赫盼咕庞职酌姻儡拒延凳真渗阉版碑录湾雹唯瞬趋弧张纫湿集殿呻医第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,8,本节完,本节完,抢啡捣恍袱妻铬崎袒作治征抵拒岗潦札矩错捆犹兰宿辛妹娩商哗篮鹤舆毁第3章材料的凝固与相图第3章材料的凝固与相图,
