1、2、 冷卻曲線分析純金屬結(jié)晶時(shí)，在冷卻曲線上出現(xiàn)平臺(tái)的原因，是由于金屬在結(jié)晶過程中，釋放的結(jié)晶潛熱補(bǔ)償了外界散失的熱量，使溫度并不隨冷卻時(shí)間的增加而下降，直到金屬結(jié)晶終了后，已沒有結(jié)晶潛熱補(bǔ)償散失的熱量，故溫度又重新下降。tTT0Tn理論結(jié)晶溫度開始結(jié)晶溫度 TT= T0 - Tn純金屬結(jié)晶的條件就是應(yīng)當(dāng)有一定的過冷度（克服界面能）3、 過冷現(xiàn)象過冷現(xiàn)象金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度Tn低于理論結(jié)晶溫度T0的現(xiàn)象。過冷度T= T0Tn，過冷是結(jié)晶的必要條件。同一金屬，結(jié)晶時(shí)冷卻速度越大，過冷度越大，金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度越低。二、純金屬的結(jié)晶過程液態(tài)金屬液態(tài)金屬形核形核晶核長大晶核長大完全結(jié)晶完全結(jié)晶液體中存

2、在著許多類似于晶體的小集團(tuán)，當(dāng)?shù)陀诶碚摻Y(jié)晶溫度時(shí)，這些小集團(tuán)中的一部分就成為穩(wěn)定的結(jié)晶核心，稱為晶核。 兩種形核方式 自發(fā)形核 與 非自發(fā)形核 自發(fā)形核 由液體金屬內(nèi)部原子聚集尺寸超過臨界晶核尺寸后形成的結(jié)晶核心。 2、 長大晶體的長大過程是液體中原子遷移到固體表面，使液固界面向液體中推移的過程。平面長大平面長大樹枝狀長大樹枝狀長大三、晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能的影響1、概念1） 晶粒度衡量晶粒大小的尺度，常以單位截面上晶粒數(shù)目或晶粒的平均直徑來表示。2） 形核率指單位時(shí)間、單位體積中所形成的晶核數(shù)目。3） 長大速度指單位時(shí)間內(nèi)晶核向周圍長大的平均線速度。2、金屬晶粒的細(xì)化方法在常溫下的細(xì)晶粒金屬

3、比粗晶粒金屬具有較高的強(qiáng)度、塑性和韌性。這是因?yàn)椋壕ЯＴ郊?xì)，塑性變形越可分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行，使塑性變形越均勻，內(nèi)應(yīng)力集中越?。痪ЯＴ郊?xì)，晶界就越曲折，晶粒與晶粒間犬牙交錯(cuò)的機(jī)會(huì)就越多，越不利于裂紋的傳播和發(fā)展，彼此就越緊固，強(qiáng)度和韌性就越好 。表 純鐵的晶粒度與力學(xué)性能的關(guān)系形核率形核率N 、長大速度、長大速度G 與與 過冷度過冷度T 的關(guān)系的關(guān)系TG，NGN在液體金屬中加入變質(zhì)劑(孕育劑)，以細(xì)化晶粒和改善組織的工藝措施。變質(zhì)劑的作用：作為非自發(fā)形核的核心，或阻礙晶粒長大。（3）振動(dòng)結(jié)晶機(jī)械振動(dòng)、超聲振動(dòng)，或電磁攪拌等。振動(dòng)的作用：使樹枝晶破碎，晶核數(shù)增加，晶粒細(xì)化。四、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變-F

4、e -Fe -Fe1394 912 純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 -Fe，fcc -Fe，bcc912 C一二元合金相圖的建立1、二元合金相圖的表示方法二、勻晶相圖CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ CuNiNi%T,C2040608010010001100120013001400150010831455L L+ 純銅純銅熔點(diǎn)熔點(diǎn)純鎳純鎳熔點(diǎn)熔點(diǎn)液相線液相線固相線固相線液相區(qū)液相區(qū)固相區(qū)固相區(qū)液固兩相區(qū)液固兩相區(qū)abcdT,CtL L L勻晶轉(zhuǎn)變 L 冷卻曲線CuNiNi%T,C20406080100100011001200

5、13001400150010831455L L+ 勻晶合金與純金屬不同，它沒有一個(gè)恒定的熔點(diǎn)，勻晶合金與純金屬不同，它沒有一個(gè)恒定的熔點(diǎn)，而是在液、固相線劃定的溫區(qū)內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶。而是在液、固相線劃定的溫區(qū)內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶。三、共晶相圖PbSnSn%T, C液相線液相線L固相線固相線 + L + L + 固溶線固溶線 固溶線固溶線1、相圖分析-鉛-錫合金相圖PbSnT, CL + L + L + 共晶反應(yīng)線共晶反應(yīng)線表示從表示從c c點(diǎn)到點(diǎn)到e e點(diǎn)范圍點(diǎn)范圍的合金，在該溫度上的合金，在該溫度上都要發(fā)生不同程度上都要發(fā)生不同程度上的共晶反應(yīng)。的共晶反應(yīng)。ce共晶點(diǎn)共晶點(diǎn)表示表示d d點(diǎn)成分的合金點(diǎn)成分的

6、合金冷卻到此溫度上發(fā)冷卻到此溫度上發(fā)生完全的共晶轉(zhuǎn)變生完全的共晶轉(zhuǎn)變。dLd c + ePbSnT, CL + L + L + 183ced共晶轉(zhuǎn)變?cè)诤銣叵逻M(jìn)行。共晶轉(zhuǎn)變?cè)诤銣叵逻M(jìn)行。轉(zhuǎn)變結(jié)果是從一種液相中結(jié)晶出兩個(gè)不同的固相。轉(zhuǎn)變結(jié)果是從一種液相中結(jié)晶出兩個(gè)不同的固相。存在一個(gè)確定的共晶點(diǎn)。在該點(diǎn)凝固溫度最低。存在一個(gè)確定的共晶點(diǎn)。在該點(diǎn)凝固溫度最低。成分在共晶線范圍的合金都要經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變。成分在共晶線范圍的合金都要經(jīng)歷共晶轉(zhuǎn)變。2.典型的合金結(jié)晶過程分析cefgX1T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1234PbSnT, CL + L + L + 183ced（1 1）X X1

7、 1合金結(jié)晶過程分析合金結(jié)晶過程分析T, CtL L LL+ 冷卻曲線冷卻曲線 + 1.1.沒有共晶反應(yīng)過程，沒有共晶反應(yīng)過程，而是經(jīng)過勻晶反應(yīng)形成而是經(jīng)過勻晶反應(yīng)形成單相單相 固相。固相。2.2.要經(jīng)過脫溶反應(yīng)，室溫要經(jīng)過脫溶反應(yīng)，室溫 組織組成物組織組成物為為 + + 組織組成物組織組成物組織中，由一定的相構(gòu)成的，具有一定形態(tài)特征的組成部分。X2T, CtL( + )L( + )LL( + ) 共晶體共晶體冷卻曲線冷卻曲線( + )PbSnT, CL + L + L + 183cedX3T, CtLL+ ( + )+ + 12( + )+ PbSnT, CL + L + L + 183cedL+( + )+ X4T, CtLL+ ( + )+ + 12( + )+ PbSnT, CL + L + L + 183cedL+( + )+ 標(biāo)注了組織組分的Pb-Sn相圖四、 共析相圖共析轉(zhuǎn)變共析轉(zhuǎn)變： ( + ) 共析體共析體ABT, C + + + cedL + L五、合金性能與相圖間關(guān)系1、合金的使用性能與相圖的關(guān)系 固溶體中溶質(zhì)濃度 強(qiáng)度、硬度 組織組成物的形