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第二章纯金属的结晶

重点内容：均勺形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的

关；细化晶粒的方法。

基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理的概念。结

晶的热力学条件和结构条件，非均勺形核的临界晶核半径、临界形

核功。

相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规

则排列的原子集团。

过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。

变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促使形成大量的非

均匀晶核，以细化晶粒的方法。

过冷度与液态金属结晶的关：液态金属结晶的过程是形核与晶核

的长大过程。从热力学的角度上看，没有过冷度结晶就没有趋动力。

根据凡OC%T可知当过冷度AT为零时临界晶核半径尺为无穷大，

临界形核功（AG工）也为无穷大。临界晶核半径凡与临界形

核功为无穷大时，无法形核，所以液态金属不能结晶。晶体的长大

也需要过冷度，所以液态金属结晶需要过冷度。细化晶粒的方法：

增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。

什么是过冷度？为什么金属结晶一定要有过冷度？

过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。

液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,

没有过冷度结品就没有趋动力。根据可知当过冷度A7为

零时临界晶核半径凡为无穷大，临界形核功（△GOC^^T2）也为无

穷大。临界晶核半径尺与临界形核功为无穷大时，无法形核，所以

液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度，所以液态金属结晶

需要过冷度

选择题：

1.通常实际液态金属结晶时O

a以自发形核为主b以非自发形核为主c边形核边长大

d待各处都有晶格形成后，再以核晶方式长大。

2.通常，实际液态金属结晶时，过冷度越大，则o

a形核率N越大，生长速度G越小，所以晶粒越细小

b形核率N越小，生长速度G越大，所以晶粒越细小

c形核率N增长越快，但生长速度G增长较慢，所以晶粒越细小

d生长速度G增长越快，但形核率N增长较慢，所心晶粒越细小

3.液态金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将o

a越接近理论结晶温度b越低于理论结晶温度

c越高于理论结晶温度d越来不及变化。

判断题：

1.凡是液体凝固成固体的过程都是结晶过程。（）

2.在实际金属结晶时，自发形核常常起着主要作用。（）

3.在实际金属结晶时，冷却速度越大，虹过冷度越大，导致N/G越

大，金属结晶后的晶粒就越细小。（）

4.凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形成晶

核，待各处形核停止后，便发生各晶核的同时长大，最终使晶粒充

满整个容积。（）

第3章二元合金相图和合金的凝固复习题纲

重点：二元相图的结晶过程冷（却曲线、组织变化示意图）；填写相

组成物、组织组成物；杠杆定律的计算；铸锭的三个晶区。一、选

择题

1.二元合金在进行共晶反应时为—C