金属工艺学17.ppt

文档介绍：第二章纯金属的结晶结晶:金属由液态转变为晶体金属的过程——金属生产的第一步本章目的: 1. 了解金属结晶过程的形核、长大。 2. 理解金属铸锭的组织与缺陷。 3. 掌握金属结晶的热力学条件和结构条件§1 金属的结晶结晶概念: 物质由液态转变为具有晶体结构的固相的过程称为~纯金属结晶时的热分析曲线特点:——冷却曲线( T-t )⑴低于熔点才发生结晶⑵存在结晶平台1 金属结晶的宏观现象: (1) 过冷现象金属在低于熔点的温度结晶的现象ΔT=Tm-Tn随金属的本性和纯度,以及冷取速度不同在一定范围内变化(2) 结晶过程伴随潜热释放结晶潜热:液相结晶为固相时释放的热量。2 金属结晶的微观过程:晶体的结晶过程金属结晶的微观过程:(1)形核从液体中形成具有一定临界尺寸的小晶体(晶核)的过程(2)长大晶核由小变大长成晶粒的过程——实际金属最终形成多晶体注:单个晶粒由形核→长大多个晶粒形核与长大交错重叠**当只有一个晶核时→单晶体**晶核越多,最终晶粒越细§2 金属结晶的热力学条件热力学:研究系统转变的方向和限度——转变的可能性热力学第二定律:在等温等压条件下,物质系统总是自发地从自由能较高的状态向自由能较低的状态转变。即ΔG = G(转变后) -G(转变前) < 0 时转变会自发进行SdTdG=-G: 体系自由能T: 热力学温度S: 熵,表征体系中原子排列混乱程度的参数纯金属恒压条件下在液态、固态时的自由能GS、GL随温度的变化如下:?斜率不同的原因:? S液>S固结晶时只有存在ΔT才能保证:ΔG V= GS-GL < 0从而使 L→S ┗结晶存在过冷度ΔT的原因