第二节纯金属中晶体的生长及晶粒形状激冷层柱状晶等轴晶第23页，共71页，星期日，2025年，2月5日单晶的凝固第24页，共71页，星期日，2025年，2月5日4、晶粒大小的概念晶粒的尺寸指统计描述晶粒的大小，各晶粒的大小和形状并不全相同，这就是统计的含义，有多种来计量，例如单位体积内的晶粒个数。在生产中用晶粒度，测定方法是在放大100倍下观察和标准的进行对比评级，1—8级(有更高的)，级别高的晶粒细。级别的定义为在放大100下，每平方英寸内1个晶粒时为一级，数量增加倍提高一级。用于计算的定量描述还用平均截线长来表示。第25页，共71页，星期日，2025年，2月5日1)过冷度2）未熔杂质在一般工业条件下，急冷，△T增大，N、G值增大，晶粒(crystalgrain)越细，性能越好；缓冷，N、G值减小，晶粒越粗，性能越差。影响晶核的形核率和晶体长大率的因素第26页，共71页，星期日，2025年，2月5日(五）.细化晶粒的方法1提高冷却速度2变质处理3机械振动、超声波振动、搅拌。细晶的优点：晶粒度即晶粒大小，一般情况下，晶粒愈小，则金属的强度、塑性、韧性愈好，因此工程上细化晶粒是提高金属机械性能的最重要的途径之一第27页，共71页，星期日，2025年，2月5日第二节合金的相结构
合金与相的概念固溶体金属化合物第28页，共71页，星期日，2025年，2月5日一合金与相的概念合金(alloy)是指两种以上的金属或金属与非金属元素，经熔炼、烧结或其它方法使之结合在一起而形成的具有金属特性的物质。组元(元)(element)组成合金的基本物质，可以是元素，也可以是化合物。相(phase)合金中化学成分、晶体结构相同，且以界面相互分开的组成部分。显微组织(microscopicstructure)第29页，共71页，星期日，2025年，2月5日二、固溶体的相结构及性能固溶体(solidsolution)合金中各组元在固态互相溶解形成的晶格与某组元相同的新相。该组元称溶剂，其它称溶质。金属化合物(metalliccompound)合金中各组元在固态互相溶解形成的一种晶格类型和性能完全不同于原来任一组元相同的新固相称为金属化合物。机械混合物(mechanicalimpurity)第30页，共71页，星期日，2025年，2月5日金属固溶体（Solidsolutionofmetals）（一）、置换固溶体（Substitutingsolidsolution）溶解度的大小取决于如下几个因素：1.不同元素原子半径的差；2.两元素的晶体结构是否相同；3.不同元素间的电负性差；4.不同元素的价电子数是否相同溶质原子的位置被溶剂原子占据的固溶体。第31页，共71页，星期日，2025年，2月5日金属固溶体合金原子半径差，%电负性差最大溶解度at%Cu-Zn+3.90.138.3Cu-Pb+36.70.20.1Cu-Si-8.6011.2Cu-Ni-2.30100Cu-Al+11.70.319.6Cu-Be-10.90.316.4第32页，共71页，星期日，2025年，2月5日金属固溶体（二）、间隙固溶体当溶质原子不是占住溶剂原子的位置，而是只占住溶剂原子的间隙位置而形成固溶体时，这种固溶体称为间隙固溶体。γ-Fe（100）面中的间隙原子铁素体的晶体结构第33页，共71页，星期日，2025年，2月5日金属固溶体FCC（100）面的间隙原子第34页，共71页，星期日，2025年，2月5日（三)固溶体的主要类型及形成