若冷速其緩慢,則趨于零,就接近。青縣機箱廠金屬的結晶過程在金屬液體中,總是存在著一些類似晶體中原子有規則排列的小集團。在熔點和熔點以上,這些小集團是不穩定的,時聚時散,此起彼伏。當低于熔點時,這些小集團中的一部分長大至一定尺寸后,就能成為比較穩定的小晶體。這些小晶體作為結晶,稱為晶核。金屬液體依靠過冷,使金屬原子自發地形成晶核是很難的,需要很大的過冷度≈。例如,液態純銅在時才能結晶。這在生產中是見不到的。實際金屬液體不是很純的,其中總有一些固態雜質存在。在結晶時,品核大多依附在這些固態雜質表面上形成。
這是因為晶核依附在固態雜質表面上形成,比單獨從液體中形成,青縣機箱廠其表面積小表面能小,容易進行,也就是說在較小的過冷度≈下,金屬液體就可以結晶。實際上,金屬結晶都是這種非自發形核,一般過冷度為左右,晶核形成后,隨著時間的推移而逐漸長大。開始時,晶體較小,因其內部的原子排列規則,故其外形也就比較規則:隨后,由于晶體棱角處的散熱條件,優于其他部位而得到優先長大,這就象樹枝一樣先長主千后長分枝后,枝晶間隙處的金屬液體凝固,形成一個晶粒。這種生長方式叫枝晶生長。在金屬中很少見到枝晶,只有液體補充不足而未填滿枝晶間隙時才能見到枝晶,如鑄錠的表面或冒口中可發現枝晶。綜上所述,金屬的結晶過程是由形核和長大兩個基本過程組成的,并且這兩個過程是同時并進的,。這種結晶規律,不僅適用于金屬液體轉變成固體,而且還適用于金屬中的固態相變??刂畦T件品粒大小的措施品粒大小對金屬的性能有著重要的影響,金屬的晶粒愈細,它的強度硬度愈高,塑性韌性愈好。
例如,純鐵的晶粒直徑從μ減至μ,其。由升至,由增至。青縣機箱廠由此可知,控制鑄件晶粒大小具有很大的實際意義。結晶過程既然是由形核和長大兩個過程組成的,那么結晶后的品粒大小,必然與品核的形成速度和品體的長大速度有關。晶核的形成速度,即形核率,是指單位時間在單位液體體積中所形成的晶核數目,用表示,單位為。晶體的長大速度即長大率,是指單位時間界面向前推進的距離,用表示,單位為。若愈大,結品后的品粒愈小。據此,為獲得細晶粒鑄件,一般采取以下措施,即提高金屬在結晶時的冷速金屬在結晶時的冷速愈大,其過冷度愈大。實驗表明,過冷度與形核率和長大率之間的關系。圖中實線部分為實際生產條件下金屬結晶時可能達到的過冷度。此時形核率和長大率隨過冷度的而增加,而形核率的增加比長大率的增加更快,所以冷速會提高值,從而使鑄件品粒細化。在鑄造生產中,為提高金屬在結晶時的冷速,獲得細晶粒鑄件,可采用金屬型鑄造在砂型中放置冷鐵等工藝方法。