任务二 纯金属的结晶优秀PPT.ppt

任务二任务二 纯金属的结晶纯金属的结晶第1页，本讲稿共12页任务二任务二 纯金属的结晶纯金属的结晶纯金属的冷却曲线（理想状态）纯金属的冷却曲线（理想状态）一一 纯金属的结晶纯金属的结晶1用热分析法进行研究用热分析法进行研究第2页，本讲稿共12页任务二任务二 纯金属的结晶纯金属的结晶纯金属的冷却曲线（理想状态）纯金属的冷却曲线（理想状态）CT L ab S0a：结晶开始点结晶开始点 b：结晶终了点：结晶终了点 金属结晶的基本规律金属结晶的基本规律第3页，本讲稿共12页纯金属的冷却曲线（实际）纯金属的冷却曲线（实际）C LT0T1S0T0T0：理论结晶温度：理论结晶温度T1T1：实际结晶温度：实际结晶温度 T=T0-T1T=T0-T1（过冷度）（过冷度）第4页，本讲稿共12页结晶的必要条件结晶的必要条件-过冷度过冷度金属的结晶过程：金属的结晶过程：原子团原子团 形核形核 晶核长大晶核长大 小晶粒小晶粒 晶粒（外形不规则的小晶粒（外形不规则的小晶体）晶体）第5页，本讲稿共12页形核：形核：自身晶核、外来晶核自身晶核、外来晶核晶核长大方式：晶核长大方式：树枝状方树枝状方 式式晶界晶界晶粒间的分界面；晶粒间的分界面；单晶体单晶体结晶方位完全一致的的晶体结晶方位完全一致的的晶体多晶体多晶体由多晶粒组成的晶体结构由多晶粒组成的晶体结构活动二活动二 晶核的形成与长大晶核的形成与长大第6页，本讲稿共12页 活动三活动三 金属凝固后晶粒大小及控制金属凝固后晶粒大小及控制 细细化晶粒的方法细细化晶粒的方法1.1.增增加冷却速度，增大过冷度；加冷却速度，增大过冷度；2.2.变质处理（孕育处理）：在液态金属中，加入变质处理（孕育处理）：在液态金属中，加入一些细小的金属粉末一些细小的金属粉末3.3.采用机械、超声波振动、电磁搅拌等；采用机械、超声波振动、电磁搅拌等；晶粒粗细对材料力学性能的影响晶粒粗细对材料力学性能的影响 晶粒越细，强度越高，塑性和韧性也越好。晶粒越细，强度越高，塑性和韧性也越好。第7页，本讲稿共12页纯金属的结晶过程纯金属的结晶过程结晶结晶结束结束晶核晶核长长 大大形形 核核 与与晶晶 核核 长长 大大形形 核核溶溶 液液第8页，本讲稿共12页u晶粒大小对金属材料力学性能的影响晶粒大小对金属材料力学性能的影响u控制晶粒大小的方法控制晶粒大小的方法（1）加快液态金属材料的冷却速度；）加快液态金属材料的冷却速度；（2）变质处理）变质处理（3）采用机械振动、超声波振动和电磁）采用机械振动、超声波振动和电磁振动等；振动等；金属材料结晶后晶粒的控制金属材料结晶后晶粒的控制第9页，本讲稿共12页三、金属的同素异构转变三、金属的同素异构转变金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为为同素异构转变同素异构转变。具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母同素异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母，等表示等表示第10页，本讲稿共12页同素异构转变是由晶核的形成与晶核同素异构转变是由晶核的形成与晶核的长大两个基本过程完成，新晶核在原的长大两个基本过程完成，新晶核在原晶界处生成晶界处生成同素异构转变有过冷（过热）现同素异构转变有过冷（过热）现象，并且转变时具有较大的过冷度象，并且转变时具有较大的过冷度同素异构转变过程中，有相变潜热同素异构转变过程中，有相变潜热产生，在冷却曲线上出现水平线段，产生，在冷却曲线上出现水平线段，但这种转变在固态下进行的，它与液但这种转变在固态下进行的，它与液体结晶相比具有不同之处体结晶相比具有不同之处同素异构转变时常伴有金属材料体积同素异构转变时常伴有金属材料体积的变化的变化第11页，本讲稿共12页 教学建议：教学建议：本章概念、名词术语多，应重视基本术本章概念、名词术语多，应重视基本术语的学习，加深理解和分析各概念之间的语的学习，加深理解和分析各概念之间的区别和联系。要逐步认识金属的晶体结构、区别和联系。要逐步认识金属的晶体结构、微观组织特征。教学中要多运用影像资料，微观组织特征。教学中要多运用影像资料，增加直观性，加深理解。增加直观性，加深理解。作业：作业：第12页，本讲稿共12页