纯金属结晶过程及细化晶粒途径?

题目

纯金属结晶过程及细化晶粒途径?

答案

1、纯金属的冷却曲线和过冷现象
金属由液态转变为固态晶体的过程称为结晶.纯金属的结晶是在固定的温度下进行的.其过程可描绘右图所示冷却曲线.纯金属由液态缓慢冷却,随着热量向外界散失,温度不断下降,当降到t0温度时便开始结晶.由于放出的结晶潜热恰好补偿了冷却时向外散失的热量,故这时的温度不再下降,在冷却曲线上出现水平线段,它所对应的温度t0称纯金属的理论结晶温度.在实际生产中,由于冷却速度较快,实际结晶温度t1要低于理论结晶温度,这种现象称为过冷现象.理论结晶温度与实际结晶温度的差值,称为过冷度,即Δt＝t0－t1.液态金属的冷却速度越快,实际结晶温度就越低,即过冷度越大.实践证明,金属都是在一定的过冷度下结晶的,所以过冷是金属结晶的必要条件.
2、纯金属的结晶过程
纯金属的结晶过程是一个不断形成晶核和晶核不断长大的过程,见下图所示.当温度下降到结晶温度时,原子的活动能力减弱,在液态金属中某些部位,首先有规则地排列成小晶体,形成结晶的核心（称为晶核,也称自发晶核）.晶核周围的原子按晶体的固有规律向这些晶核聚集长大,与此同时,又有新晶核产生、长大,直到全部结晶完毕.