金屬學原理與熱處理第二章

金屬學原理與熱處理第二章第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四第二章純金屬的結晶凝固結晶平衡結晶溫度或理論結晶溫度金屬熔點通常把金屬從液態轉變為固體晶態的過程稱為一次結晶。而把金屬從一種固體晶態轉變為另一種固體晶態的過程稱為二次結晶或重結晶。第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四結晶過程宏觀現象過冷度結晶潛熱第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四金屬結晶微觀過程形核長大形成多晶體兩個過程重疊交織第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四熵的物理含義：系統中原子排列混亂程度。恒壓第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四§2.2金屬結晶的熱力學條件兩相自由能差潛熱結晶溫度過冷度第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四§2.3金屬結晶的結構條件能量起伏相起伏晶胚晶核第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四§2.4晶核的形成均勻形核非均勻形核是指完全依靠液態金屬中的晶胚形核的過程，液相中各區域出現新相晶核的幾率都是相同的。第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四是指晶胚依附于液態金屬中的固態雜質表面形核的過程。§2.4晶核的形成均勻形核非均勻形核第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四形核率是指單位時間內單位體積液體中形成晶核的數量。用N＝N1*N2表示。形核功影響原子擴散能力第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四非均勻形核第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四§2.4晶核的形成第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四§2.4晶核的形成第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四固態基面結構的影響第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四4過熱度5攪拌和振動第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四液固界面的微觀結構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。通常為密排晶面第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四液固界面的微觀結構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第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四晶體長大機制光滑界面粗糙界面二維晶核長大機制螺型位錯長大機制臺階垂直長大機制第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四液固界面前沿液相中溫度梯度正溫度梯度第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四液固界面前沿液相中溫度梯度負溫度梯度第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四正溫度梯度下生長的界面形態光滑界面以密排面為外表面的有規則幾何外形晶體粗糙界面平面長大方式第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四負溫度梯度下生長的界面形態光滑界面規則幾何外形晶體或者樹枝狀粗糙界面樹枝狀第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四長大速度過冷度先快后慢長大機制臺階長大慢垂直長大快第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期四晶粒大小的控制控制過冷度第28頁，共29