第三章金属与合金的结晶精选文档.ppt

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1、第三章金属与合金的结晶本讲稿第一页，共二十四页 结晶结晶：金属与合金 液态 固态 微观上看 原子从不规则排列状态结构规则排列结构 本讲稿第二页，共二十四页本章主要内容本章主要内容第一节 纯金属的结晶第二节 合金的结晶本讲稿第三页，共二十四页第一第一节节 纯金属的结晶纯金属的结晶一、纯金属的冷却曲线和过冷现象纯金属的结晶：恒温结晶热分析法测定a：平衡条件下结晶T0:理论结晶温度b：实际生产中结晶Tn:实际结晶温度过冷度T T0 Tn 结晶条件：必须存在过冷度！同一金属，结晶时冷却速度 a）b）越大，过冷度越大，金属的实际结晶温度越低 纯金属的冷却曲线第三章第三章第三章第三章 金属与合金的结晶金属

2、与合金的结晶金属与合金的结晶金属与合金的结晶本讲稿第四页，共二十四页二、纯金属的结晶过程：形核长大本讲稿第五页，共二十四页纯金属的结晶过程：形核长大本讲稿第六页，共二十四页三、金属结晶后的晶粒大小 本讲稿第七页，共二十四页细化晶粒的方法总原则总原则：形核率N大，长大速率G慢，晶粒总数目多，晶粒细小本讲稿第八页，共二十四页四、金属的同素异晶转变同素异晶转变同素异晶转变：金属在固态下随温度的改变，由一种晶格变为另一种晶格的现象同素异晶体同素异晶体：由同素异晶转变所得到的不同晶格的晶体本讲稿第九页，共二十四页第二第二节节 合金的结晶合金的结晶合金结晶：非恒温结晶一、二元合金相图的基本知识合金相图：又

3、称合金平衡图，表示在平衡状态下，合金的组 成相和温度、成分之间关系的图解（一）二元合金相图的表示方法第三章第三章第三章第三章 金属与合金的结晶金属与合金的结晶金属与合金的结晶金属与合金的结晶本讲稿第十页，共二十四页（二）二元合金相图的测定方法本讲稿第十一页，共二十四页用热分析法建立二元相图的步骤用热分析法建立二元相图的步骤：本讲稿第十二页，共二十四页二、二元匀晶相图匀晶相图:两组元在液态和固态均无限互溶时构成的合金相图（一）相图分析本讲稿第十三页，共二十四页本讲稿第十四页，共二十四页（三）合金的结晶过程分析相图分析固相线：A 液相线：B液相区：L 固相区：液固两相并存区：L+Ni%LL+CuN

4、iABL1L2L3123t1t2t3t1t2.合金自高温冷却到温度t1时：1.开始从液相中凝固出固溶体 2.此时的平衡关系 L1 1 3.此时1 的质量分数为0，实际固相还未形成 .当合金低于t1例如冷却到温度t2时：1.从液相中凝固出一定质量分数的固溶体 2.此时的平衡关系 L2 2 3.在较高温度下形成的固溶体的成分调整到与 2相同,液相成分由L1变至L2.合金冷却到温度t3时：得到与合金成分相同的固溶体本讲稿第十五页，共二十四页（四）、枝晶偏析枝晶偏析枝晶偏析：实际生产中，合金的冷却速度快，固相内部的原子扩散来不及充分进行，使得晶粒内部化学成分不均匀现象，称为晶内偏析，因为呈树枝状分布，

5、又称枝晶偏析缺点：性能不均匀，降低合金的力学性能和加工工艺性能解决方法：加热到高温，并经长时间保温，使原子充分扩散，使成分均匀化本讲稿第十六页，共二十四页三、二元共晶相图共晶相图：二元合金系中两组元在液态能完全溶解，而在固态互相有限溶解，并发生共晶转变的相图（一）相图分析本讲稿第十七页，共二十四页（二）合金的结晶过程分析本讲稿第十八页，共二十四页（二）合金的结晶过程分析本讲稿第十九页，共二十四页（二）合金的结晶过程分析本讲稿第二十页，共二十四页（二）合金的结晶过程分析本讲稿第二十一页，共二十四页（三）合金的相组分与组织组分相组分相组分：即相组成物，如、相组织组分组织组分：即组织组织物，指组成合金显微组织的独立部分，如、共晶体（）按组织组分填写的PbSn合金相图：本讲稿第二十二页，共二十四页四、合金性能与相图间的关系a)合金使用性能与相图的关系 b)合金的铸造性能与相图的关系本讲稿第二十三页，共二十四页本章到此结束。本讲稿第二十四页，共二十四页