細化晶粒的方法有:降低熔液的澆注溫度、變質(zhì)處理、震動(dòng)攪拌等方法。
1、增大過(guò)冷度可以提高形核率與生長(cháng)速率的比值,從而使晶粒數增大,晶粒細化。 增大過(guò)冷度,實(shí)際上是提高金屬凝固時(shí)的冷卻速度,這可以通過(guò)采用吸熱能力強、導熱性能好的鑄型(如金屬型),以及降低熔液的澆注溫度等措施來(lái)實(shí)現。這種方法對于小型鑄件或薄壁鑄件效果較好,但對于大型鑄件就不合適了。
2、變質(zhì)處理就是向金屬液體中加入一些細小的形核劑(又稱(chēng)為孕育劑或變質(zhì)劑),作為非均勻形核的基底,從而使晶核數大量增加,晶粒顯著(zhù)細化。 變質(zhì)處理是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的方法。
3、震動(dòng)、攪拌在澆注和結晶過(guò)程中進(jìn)行機械振動(dòng)或攪拌,也可以顯著(zhù)細化晶粒。這是因為振動(dòng)和攪拌能夠向金屬液體中輸入額外能量、增大能量起伏,從而更加有效地提供形核所需要的形核功。
另一方面,振動(dòng)和攪拌可以使枝晶碎斷,增大晶核數量 方法有機械法、電磁法、超聲波法等。
擴展資料
影響細化效果的因素:
1、細化劑的種類(lèi)。細化劑不同,細化效果也不同。實(shí)踐證明,Al-Ti-B比Al-Ti更為有效。
2、細化劑的用量。一般來(lái)說(shuō),細化劑加入越多,細化效果越好。但細化劑加入過(guò)多易使熔體中金屬間化合物增多并聚集,影響熔體質(zhì)量。因此在滿(mǎn)足晶粒度的前提下,雜質(zhì)元素加入的越少越好。
從包晶反應的觀(guān)點(diǎn)出發(fā),為了細化晶粒,Ti的添加量應大于0.15%,但在實(shí)際變形鋁合金中,其他組元(如Fe)以及自然夾雜物(如Al2O3)亦參與了形成晶核的作用,一般只加入0.01%-0.06%便足夠了。
①采用的方法:變質(zhì)處理,鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來(lái)控制晶粒大小。
②變質(zhì)處理:在液態(tài)金屬結晶前,特意加入某些難熔固態(tài)顆粒,造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn),使結晶時(shí)的晶核數目大大增加,從而提高了形核率,細化晶粒。
③機械振動(dòng)、攪拌。
結晶物質(zhì)在生長(cháng)過(guò)程中,由于受到外界空間的限制,未能發(fā)育成具有規則形態(tài)的晶體,而只是結晶成顆粒狀,稱(chēng)晶粒。
有時(shí)候晶粒一詞也用來(lái)泛指巖石中晶質(zhì)礦物的顆粒。此時(shí)又可根據其晶形發(fā)育程度分為:自形——具有該種礦物比較完整的應有的晶形特征;半自形——僅具有該種礦物應有晶形的大致輪廊;他形——因受周?chē)Я5南拗贫L(cháng)成任意的不規則狀。
打個(gè)比方:軍訓的時(shí)候如果每個(gè)班都站著(zhù)朝一個(gè)方向那就是單晶,一個(gè)班一個(gè)班方向不同那就是多晶。把每個(gè)人可以看成是一個(gè)晶胞。班的空隙叫晶界。
1,凝固控制,包括晶粒細化劑(一般是中間合金),晶粒細化元素;
縮短凝固時(shí)間,這個(gè)不能太過(guò),太多會(huì )產(chǎn)生非晶;
凝固過(guò)程施加電磁攪拌之類(lèi)的外力物理細晶。
2,已經(jīng)成錠的可以,鍛造細化晶粒(這種方法在一定條件下可以制備納米晶,參加盧柯院士的相應文章);冷加工軋制可以在軋制方向細化晶粒,然后再結晶也可以細化晶粒。
樓上說(shuō)的氣相,應該是制備納米晶體的方法,在實(shí)際細化材料晶粒方面沒(méi)有什么用,除非你做功能材料,再考慮納米材料的制備。
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