晶粒尺寸的控制.ppt
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1、材料的凝固速度指的是凝固时固相体积随时间的增长率,它是由形核速度和晶体长大速度两个因素决定的。形核速度又称形核率形核速度又称形核率,指的是单位体积的液相中,在单位时间内所形成的晶核数目,用N来表示(1/m-2s)。晶体长大速度晶体长大速度通常指的是晶体的长大线速度,用vg来表示(m/s)。大小为临界半径r*的晶核处于介稳状态,它们既可消散也可长大。只有rr*的晶核才可成为稳定晶核。4.5凝固动力学和晶粒尺寸1、形核率均匀形核形核率N受两个矛盾的因素控制,一方面随过冷度增大,rc、Gc减小,有利于形核;另一方面随过冷度增大,原子从液相向晶胚扩散的速率降低,不利于形核。形核率可用下式表示:(式中N
2、为总形核率,N1为受形核功影响的形核率因子;N2是受扩散影响的形核率因子。Gc是形核功,GA是扩散激活能R为气体常数.图3-5为N1、N2与T的关系曲线。可见当T不大时,形核率主要受形核功因子控制,T增大,形核率增大,在T非常大时,形核率主要受扩散因子的控制,随T增加,形核率降低。晶胚的最大尺寸随过冷度增大而增大,临界晶核半径、晶胚尺寸与过冷度的关系金属的结晶倾向很大,液体金属不易达到很大的过冷度,N与T的关系如图所示,T不大时,N很小,但达到有效形核温度时,N急剧上升,这个有效形核温度值约为0.2Tm(K)。非均匀形核率非均匀形核率明显增加时所需的过冷度也比均匀形核小非均匀形核时,在约为0.
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- 晶粒 尺寸 控制
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