细晶强化.ppt

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细晶强化细晶强化主要内容主要内容nn1细晶强化机制nn2细化铸件晶粒的途径1细晶强化机制细晶强化机制提高塑性机制：

晶粒越细，在一定体积内的晶粒数目多，则在同样塑性变形量下，变形分散在更多的晶粒内进行，变形较均匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力集中引起的开裂机会较少，有可能在断裂之前承受较大的变形量。

提高强度机制：

晶界增多，而晶界上的原子排列不规则，杂质和缺陷多，能量较高，阻碍位错的通过。

但是晶粒具有长大的趋势，因为晶粒越大，单位但是晶粒具有长大的趋势，因为晶粒越大，单位但是晶粒具有长大的趋势，因为晶粒越大，单位但是晶粒具有长大的趋势，因为晶粒越大，单位体积的晶粒就越少，即晶界的面积就越小，因而体积的晶粒就越少，即晶界的面积就越小，因而体积的晶粒就越少，即晶界的面积就越小，因而体积的晶粒就越少，即晶界的面积就越小，因而界面能或整个系统的自由能越低。

界面能或整个系统的自由能越低。

界面能或整个系统的自由能越低。

界面能或整个系统的自由能越低。

晶粒长大示意图晶粒长大示意图2细化晶粒的途径细化晶粒的途径细化铸件的晶粒的基本途径是形成足够多的晶细化铸件的晶粒的基本途径是形成足够多的晶核，使它们在尚未显著长大时便相互接触，完成核，使它们在尚未显著长大时便相互接触，完成结晶过程。

结晶过程。

提高过冷度金属结晶时的形核率N，线长大速度G和过冷度T的关系如图1。

图图11图图22变质处理外来杂质能增加金属的形核率或阻碍晶核的长大。

在浇注前向液态金属中加入某些难熔的固体颗粒，会显著的增加晶核数量，使晶粒细化。

Al、Ti、Nb、V等元素在钢种形成强碳化物或氮化物，形成弥散的分布颗粒来阻止晶粒的长大。

在浇注和结晶过程中实施搅拌和震动，也可以细化晶粒。

搅拌和震动能向液体中输入额外的能量以提供形核功；另外，还可以使结晶的枝晶破碎，增加晶核的数量。

热处理细化晶粒一旦形成了粗晶粒，只要晶界上没有很多难熔析出物，通过一次或多次奥氏体化，总可以使晶粒细化。

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