什么是晶粒

什么是晶粒,第1张

细化晶粒可以提高金属的强度和硬度

金属的塑性变形主要是晶体内部的位错的滑移,晶粒的晶界区有阻止滑移变形的性能,细化晶粒可以减少晶粒内部的缺陷的相对量,并且增加晶界,使变形抗力增加,从而提高强度和硬度,同时塑性下降

给你举个简单的例子:一支筷子很容易折断,十双筷子绑在一起就很难折断,而且绑的越紧越结实,越不容易折断;一堆土是很软的,很容易插入木条,而压实后就很结实,木条就插不进了。这些都说明:内部空隙小了,它们(土粒、筷子)之间的结合力增大了,整体的硬度就大大增强。

细化晶粒可以提高金属的强度和硬度,也是这个道理。

细化晶粒的方法有:降低熔液的浇注温度、变质处理、震动搅拌等方法。

1、增大过冷度可以提高形核率与生长速率的比值,从而使晶粒数增大,晶粒细化。 增大过冷度,实际上是提高金属凝固时的冷却速度,这可以通过采用吸热能力强、导热性能好的铸型(如金属型),以及降低熔液的浇注温度等措施来实现。这种方法对于小型铸件或薄壁铸件效果较好,但对于大型铸件就不合适了。

2、变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂(又称为孕育剂或变质剂),作为非均匀形核的基底,从而使晶核数大量增加,晶粒显著细化。 变质处理是工业生产中广泛使用的方法。

3、震动、搅拌在浇注和结晶过程中进行机械振动或搅拌,也可以显著细化晶粒。这是因为振动和搅拌能够向金属液体中输入额外能量、增大能量起伏,从而更加有效地提供形核所需要的形核功。

另一方面,振动和搅拌可以使枝晶碎断,增大晶核数量 方法有机械法、电磁法、超声波法等。

扩展资料

影响细化效果的因素:

1、细化剂的种类。细化剂不同,细化效果也不同。实践证明,Al-Ti-B比Al-Ti更为有效。

2、细化剂的用量。一般来说,细化剂加入越多,细化效果越好。但细化剂加入过多易使熔体中金属间化合物增多并聚集,影响熔体质量。因此在满足晶粒度的前提下,杂质元素加入的越少越好。

从包晶反应的观点出发,为了细化晶粒,Ti的添加量应大于015%,但在实际变形铝合金中,其他组元(如Fe)以及自然夹杂物(如Al2O3)亦参与了形成晶核的作用,一般只加入001%-006%便足够了。

晶胞中原子排列的规律能完全代表整个晶格中原子排列的规律,人们研究金属的晶格结构,一般都是取出晶胞来研究的。

晶格:表示晶体中原子排列形式的空间格子。

晶胞:晶格的最小单元,

晶核:形成规则排列的原子集团而成为结晶的核心。晶核分为自发晶核和外来晶核两种。

金属是由很多的小晶体组成的,这些小晶体叫做晶粒,金属是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的晶粒所组成的多晶体

答案1:金属结晶后是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒大小可以用单位体积内晶粒数目来表示。数目越多,晶粒越小。为了测量方便常以单位截面上晶粒数目或晶粒的平均直径来表示。金属的晶粒大小对金属的许多性能有很大影响。晶粒度的影响,实质是晶界面积大小的影响。晶粒越细小则晶界面积越大,对性能的影响也越大。对于金属的常温力学性能来说,一般是晶粒越细小,则强度和硬度越高,同时塑性和韧性也越好。这是因为,晶粒越细,塑性变形也越可分散在更多的晶粒内进行,使塑性变形越均匀,内应力集中越小;而且晶粒越细,晶界面越多,晶界越曲折;晶粒与晶粒中间犬牙交错的机会就越多,越不利于裂纹的传播和发展,彼此就越紧固,强度和韧性就越好。表列出晶粒大小对纯铁的力学性能影响。由表可见细化晶粒对于提高金属的常温力学性能作用很大,因此,通常总是希望钢铁材料的晶粒越细越好。但是在高温工作的金属材料,晶粒过大或过小都不好。因此通常希望得到适中的晶粒度,在有些情况下反而希望晶粒越粗越大越好。例如,制造电动机和变压器的硅钢片就是这样,晶粒越粗大,其磁带损耗越小,效率越高。总之,晶粒度对金属性能的影响是多方面的,要具体情况具体分析走我们老师课件上面找的一段 希望对你有帮助

细化晶粒的基本做法是:在晶粒的形成过程中增加形核率与减小晶粒的长大速度来现实,如晶粒已成形,设法打碎原来的粗大晶粒。因而可考虑以下方法:

1适当加大过冷度(可适当增加冷却速度来现实,但不能过快);

2加入形核剂,如加入钛、铌、铬等等以增加形核率;

3振动处理:可采用机械振动,超声波振动来细化晶粒(类似于把原来已形成的粗大枝晶打碎);

4通过热处理:以钢为例,将钢进行加热奥氏体化(具体的加热温度由材料的化学成份而定),奥氏化化刚完成时得到细小晶粒(注意不能保温过长时间,以防其又变成粗大晶粒,保温时间可从工件材料、加热炉效率、工件截面等方面进行估算),之后以适当的速度冷却。即可通过退火、正火等方式进行。

由于不知你是在哪种情况之下考虑细化晶粒,可能针对性不强。

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