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何谓晶核的形成?其长大特征如何?

2016-01-05 16:52:00
  晶核按其形成条件分为自发成核和非自发成核两种。所谓自发成核,是指只依靠液体金属本身在一定过冷度的条件下形成的晶核。非自发成核,则是指金屑液体内悬浮存在的备种固态杂质微粒表面形成的晶核。
  晶核的形成过程,也就是一个微小体积中原子由不规则排列转变为规则排列,并且稳定下来的过程。在实际生产中,晶核的形成主要是依靠液体中悬浮存在的=些固体质点而形成的非自发晶核。因而,向液体金属中故意加入一些变质剂,使其在液体金属中形成大量能伲进非自发成核的固体质点,使晶核数目大迓增以获得细晶粒的金属封料,在工业生产中得到广泛应用。例如:在液态铸铁中加入少量的硅铁或硅钙合金,可使石墨显著细化,得到强度的孕育铸铁。在钢水中加入铝或钒,在铝水中加入鈦,都能细化晶粒。这种在液体金属中制造人工晶核细化组织的方法,叫变质处理。
  晶核的长大与过冷度有着密切的关系。过冷度非常小时,晶核在长大过程中可以保持规则的外形;这时晶核总是以那些原子排列最紧密的晶面与液体相接触。因这些晶面的表面张力小,使晶核表面能降低。当过冷度稍大时,晶核在生长初期具有规则外形,而当晶体界面前方液体时温度梯度为负值时,即以树枝状方式长大。实际生产中的金属结晶的特征,多以树校状方式长大。
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