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何謂晶核的形成?其長大特征如何?

2016-01-05 16:52:00
  晶核按其形成條件分為自發成核和非自發成核兩種。所謂自發成核,是指隻依靠液體金屬本身在一定過冷度的條件下形成的晶核。非自發成核,則是指金屑液體內懸浮存在的備種固態雜質微粒表麵形成的晶核。
  晶核的形成過程,也就是一個微小體積中原子由不規則排列轉變為規則排列,並且穩定下來的過程。在實際生產中,晶核的形成主要是依靠液體中懸浮存在的=些固體質點而形成的非自發晶核。因而,向液體金屬中故意加入一些變質劑,使其在液體金屬中形成大量能伲進非自發成核的固體質點,使晶核數目大迓增以獲得細晶粒的金屬封料,在工業生產中得到廣泛應用。例如:在液態鑄鐵中加入少量的矽鐵或矽鈣合金,可使石墨顯著細化,得到強度的孕育鑄鐵。在鋼水中加入鋁或釩,在鋁水中加入鈦,都能細化晶粒。這種在液體金屬中製造人工晶核細化組織的方法,叫變質處理。
  晶核的長大與過冷度有著密切的關係。過冷度非常小時,晶核在長大過程中可以保持規則的外形;這時晶核總是以那些原子排列最緊密的晶麵與液體相接觸。因這些晶麵的表麵張力小,使晶核表麵能降低。當過冷度稍大時,晶核在生長初期具有規則外形,而當晶體界麵前方液體時溫度梯度為負值時,即以樹枝狀方式長大。實際生產中的金屬結晶的特征,多以樹校狀方式長大。
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