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晶粒大小對金屬力學-金屬結(jié)晶后晶粒的大小
金屬結(jié)晶后晶粒的大小
晶粒大小對金屬力學性能的影響
金屬結(jié)晶后是由許多晶粒組成的多晶體。晶粒的大小對金屬
的力學性能有很大的影響。一般情況下,晶粒越細小,金屬的強度
、塑性和韌性越好。為了提高金屬的力學性能,希望得到細晶組織
,因此必須了解影響晶粒大小的因素及其控制方法。
結(jié)晶后的晶粒大小主要取決于形核率Ⅳ(單位時間、單位
體積內(nèi)所形成的晶核數(shù)日)與晶核的長大速率G(單位時間內(nèi)晶核向
周圍長大的平均線速度)。顯然,凡能促進形核率Ⅳ,抑制長大速
率G的因素,均能細化晶粒。
在生產(chǎn)中,為了獲得細晶粒組織,常采用以下方法:
i)增加過冷度
形核率和長大速率都隨過冷度增大而增大,但在很大的范
圍內(nèi)形核率比晶核長大速率增長得更快。故過冷度越大,單位體積
中的晶粒數(shù)目越多,晶粒越細小。這種生產(chǎn)方法適用于中、小型鑄
件的生產(chǎn)。
2)變質(zhì)處理
對于一些大型鑄件,由于散熱較慢,要獲得較大的過冷度
很困難,且較大的過冷度往往導致鑄件開裂而造成廢品,為了獲得
細晶粒組織,通常在澆注前向液態(tài)金屬中人為地加入一些細小的變
質(zhì)劑,使其大量增加非自發(fā)晶核,從而得到細晶粒組織。這種細化
晶粒的方法稱為變
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