粉状坯料:压制成型,如特种陶瓷和金属陶瓷制品烧成将干燥后的坯料高温加热使其进行一系列的物理、化学变化而成瓷的过程3.1 3.1 工程材料的材料化过程工程材料的材料化过程一、结晶:由原子不规则排列的液态金属转变成规则排列的金属晶体的过程。热分析法。①纯金属结晶是在恒温下进行;②纯金属结晶需要一定过冷度(理论结晶温度与实际结晶温度的差值△T)二、金属结晶的基本过程1.液态金属的结构(X光衍射)①液态金属中存在许多游动的排列规则的原子集团。②原子集团处于不断消失又不断形成的变化过程中。③温度越高,液态金属中原子集团越小,反之,原子集团越大。3.2 3.2 金属材料的结晶和组织3.2.1 纯金属的结晶和组织2.金属结晶的基本过程①形成晶核:形核(生核)有两种方式:自发形核:液态金属中规则排列的原子集团形成晶核的形核方式。非自发形核:外来微粒质点作为结晶核心的形核方式。②晶核长大:晶核的长大方式:树枝状方式长大晶核像树枝状向前生长,不断分枝发展,形成一次晶轴、二次晶轴、三次晶轴。液态金属结晶后的晶粒大小与结晶时晶核形核率、长大速度有关形核率:单位体积中的晶核数长大速度:单位时间内晶核的生长量3.2 3.2 金属材料的结晶和组织3.2.1 纯金属的结晶和组织形核率(N):过冷度↑,N↑,晶粒细生长速度(G):过冷度↑,G↑,晶粒粗三、结晶对金属材料性能的影响:细晶强化细晶强化:用细化晶粒的方法来提高材料强度的方法晶粒大小的控制:1.增大冷却速度(增大过冷度→降低晶核长大速度)如:降低铸型温度、采用金属型。2.进行变质处理增加非自发形核率如:铸铁件:向铁水中加孕育剂(孕育处理)3.降低晶核的生长速度:如:铝合金铸件:向铝水中加变质剂(变质处理)4.用振动破碎枝晶,增加自发形核率:如:机械(超声波、电磁)振动。3.2 3.2 金属材料的结晶和组织3.2.1 纯金属的结晶和组织
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