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江苏冲压件金属结晶的现象
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2022.07.27
信息摘要:
金属冲压件纯金属的结晶过程就是形核和长大过程。形核有均匀形核和不均匀形核两种,形核率跟过冷度有关,过冷度越大形核率越大,晶粒就越细小,一旦形…

冲压是经塑性实现的,金属的性能和其组织有关,组织与结晶过程有关,所以要了解金属的结晶规律, 控制结晶过程,得到 理想的性能和组织的冲压件

一、 晶体结晶过程的宏观现象(过冷度和结晶潜热)。

1) 过冷度(ΔT=Tm-Tn

2) 过冷度和金属的属性和冷却速度有关。

3) 金属不同,过冷度不同;金属的纯度越高,过冷度越大;冷却速度越快,过冷度越大。

4) 相变潜热 1摩尔物资从一个相转变为另一个相时,伴随着吸收或放出的热量。金属由固态变为液态,需要吸热;由液态变为固态需要放热。前者称为融化潜热,后者称为结晶潜热。

二、 从微观上说,金属的结晶过程就是形核和长大的过程。

1) 当金属液体冷却到实际结晶温度时,晶核并未立即出生,而是经过一段时间才出现第一批晶核。结晶开始前的这段停留时间称为孕育期。

2) 晶核由晶胚形成。

3) 由一个晶核长成的晶体就是一个晶粒。

4) 一个晶粒内存在很多晶胞,并且晶胞位向一致。

5) 因此单晶体表现出各向异性。

6) 由两个以上晶粒组成的晶体称为多晶体。

7) 一般的金属都是多晶体。并且由无数个晶粒组成。

8) 各晶粒位向各异,相互抵消。

9) 所以一般金属不表现出各向异性。


金属结晶的结构条件

1、 液态金属的一个重要特点就是相起伏。只有在过冷液中相起伏才能形成晶胚。但不是所有晶胚都可以转化成晶核。下节将讨论晶胚转化成晶核的条件。

2、

晶核的形成

1、 在过冷液中形成晶核的方式有两种:均匀形核和非均匀形核。

2、 实际金属的结晶主要是按非均匀形核方式进行的。

3、 在过冷液中并不是所有晶胚都可以形成晶核。只有那些尺寸等于大于某一临界尺寸的晶胚才能稳定的存在,并自发长大。

4、 过冷度越大,临界尺寸越小。

5、 从第三节2中可知:过冷度越大,最大相起伏尺寸越大。

6、 结合4、5可知:过冷度越大,出现超过临界尺寸的晶胚越多,越容易形核。

7、 第二节第5:过冷度越大,自由能之差越大,结晶越快。

8、 纯金属结晶时均匀形核的过冷度T≈0.2Tm(Tm用热力学温度表示)。此值非常大。非均匀形核的过冷度大大降低,一般不超过20℃。

9、 形核功是过冷液形核的主要障碍。

10、 过冷度越大,临界形核功降低,使结晶过程易于进行。

11、 无论形核还是长大,都必须伴随着液态原子向晶核的扩散迁移。过冷度越大,迁移越不容易。

12、

13、 形核率随过冷度的增大先增加后下降。

14、 非均匀形核比均匀形核容易,需要的过冷度也低。


厂房_副本

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