哈尔滨工业大学：《金属学与热处理》课程教学资源（PPT课件）第二章 纯金属的结晶（2.1）金属结晶的现象

第二章纯金属的结晶 凝固 结晶 金属由液态转结晶是指从原子不规则排列 程的液态转变为原子规则排列 的晶体状态的过程

第二章 纯金属的结晶 凝固 结晶 金属由液态转变为固态的过 平衡结晶温度或理论结晶温度 程。 结晶是指从原子不规则排列 的液态转变为原子规则排列 的晶体状态的过程

第二章纯金属的结晶 金属熔点 平衡结晶温度或理论结晶温度 通常把金属从液态转变为固体晶态的过程称为一。 而把金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程 称为

第二章 纯金属的结晶 凝固 结晶 平衡结晶温度或理论结晶温度 金属熔点 通常把金属从液态转变为固体晶态的过程称为一次结晶。 而把金属从一种固体晶态转变为另一种固体晶态的过程 称为二次结晶或重结晶

第二章纯金属的结晶 §2.1金属结晶的现象 §2.2金属结晶的热力学条件 §2.3金属结晶的结构条件 §2.4晶核的形成 §2.5晶核的长大

第二章 纯金属的结晶 §2.1 金属结晶的现象 §2.2 金属结晶的热力学条件 §2.3金属结晶的结构条件 §2.4晶核的形成 §2.5晶核的长大

§2.1金属结晶的现象 冷却曲线 结晶潜热 结晶温度 电源 热电偶 金 恒温器(0℃) xy记录仪 电炉

§2.1 金属结晶的现象 冷却曲线 结晶潜热 结晶温度

结晶过程宏观现象 结晶潜热 过玲 T 时间,min

结晶过程宏观现象 结晶潜热 过冷

§2.1金属结晶的现象 金属结晶的宏观现象: 宏观特征:结晶潜热的释放;熔化熵的变化;体积的增大。 1.结晶潜热: 在等温等压条件下,由结晶引起热焓的变化,成为系统向环 境释放的热能,这部分被释放的热能便是结晶潜热。 2.冷却曲线: 如果利用热分析装置测定金属液体冷却过程中温度随时间的 变化关系,所得关系曲线称为冷却曲线。 热分析法: 在一定冷却条件下,通过测冷却曲线作为分析金属结晶的 方法,一般称为热分析法

§2.1 金属结晶的现象

§2.1金属结晶的现象 3.过冷与过冷度: 过冷: 金属的实际开始结晶温度总是低于理论结晶温度(即熔点) 这种液态金属在熔点以下仍保持为液态的现象称为过冷。 通常将实际开始结晶温度Tn与熔点Tm之差△T(△T=Tm-Tn) 称为过冷度。可见,过冷度是衡量液态金属过冷程度的量值。 过冷度大小与金属的性质、纯度及冷却速度有关,并非恒定 值。同一种纯金属结晶时,冷却速度越大,则过冷度越大。 结晶的必要条件一过冷 过冷度越大,形核率越大,晶粒越细小

§2.1 金属结晶的现象

金属结晶的微观现象: 实际金属由许多不同位向的晶粒构成; 通过有机物(氯化铵饱和水溶液) Tin 孕育—出现极微小的晶体(晶核)—晶核长大(新的晶核形成) 直至金属愈来愈少—·晶体彼此相接触 每个晶核均有条件成长为一个小晶体;纯金属结晶过程示意图 晶核数目越多,形成的小晶体越多 若只有颗晶核长大一金属单晶体 主要概念晶粒晶界等轴晶粒 结晶过程中,一个晶核成长为一个 小晶体,这些小晶体就称为晶粒

金属结晶的微观现象: 实际金属由许多不同位向的晶粒构成; 通过有机物(氯化铵饱和水溶液) 孕育出现极微小的晶体(晶核)—晶核长大(新的晶核形成) -直至金属愈来愈少—晶体彼此相接触 每个晶核均有条件成长为一个小晶体; 纯金属结晶过程示意图 晶核数目越多,形成的小晶体越多。 若只有一颗晶核长大—金属单晶体 主要概念晶粒晶界等轴晶粒 晶粒相互之间的接触面 或交界称为晶界

金属结晶的微观现象: 实际金属由许多不同位向的晶粒构成; 通过有机物(氯化铵饱和水溶液) Times 孕育—出现极微小的晶体(晶核)—·晶核长大(新的晶核形成 直至金属愈来愈少—·晶体彼此相接触 每个晶核均有条件成长为一个小晶体;纯金属结晶过程示意图 晶核数目越多,形成的小晶体越多。 若只有颗晶核长大一金属单晶体 主要概念晶粒晶界等轴晶粒 有些晶粒在三维方向上的尺寸大致相同,可近 似看作为球状(理想状态应为十四面体),往 往将这种晶粒称为等轴晶粒