熔煉加工不同工藝材料的晶粒尺寸及其分布檢測(cè)顯微鏡

 用凝固法制取超細(xì)晶粒金屬組織

  在熔煉凝固過(guò)程中，細(xì)晶粒金屬可用以下幾種本質(zhì)上不同的
方法制取:

(1)改變凝固的溫度條件，增加晶粒成核速度，
(2)合金化和孕育處理促進(jìn)成核，
(3)控制固液相界面的性質(zhì)和形態(tài)，從而改變長(zhǎng)大晶核的種類和分布。

  如果不考慮材料的種類和產(chǎn)品的形狀尺寸，上述細(xì)化晶粒的
方法均還不能認(rèn)為是實(shí)用的。就是說(shuō)在純金屬中獲得細(xì)晶粒比在
合金中要困難得多;另一方面，在復(fù)雜的多元合金中幾乎不可能
獲得粗晶組織。就形狀而論，對(duì)細(xì)化晶粒也有很大的影響。

一方面大鑄錠的凝固速度很慢，增加冷卻速度比較困難，另一方面
熔融金屬急冷時(shí)受到薄膜尺寸的限制。最后，因?yàn)樵S多材料性能都
可以追溯到它的原始偏析，所以我們將研究這個(gè)由于不同的凝固

  材料的某些性能直接由材料的晶粒尺寸及其分布所決定。更
多的性能看來(lái)不直接和垠終的多品體狀態(tài)有關(guān)，而是和晶粒細(xì)化
到一定尺寸的過(guò)程和所引起的副作用有關(guān)。在凝固和鑄造的研究
中，大多在組織結(jié)構(gòu)上更加關(guān)注，而對(duì)組織和性能的相互關(guān)系則
研究較少。

  雖然隨后的熱壓力加工會(huì)引起新的或完全不同的晶粒分布，
但是原始的或者說(shuō)準(zhǔn)凝固狀態(tài)的組織仍具有很大的意義。一首先，
材料的原始狀態(tài)會(huì)影響其固態(tài)的加工性;其次，除非極其小心，
凝固時(shí)形成的微觀和宏觀偏析一般是難以消除的。為了謹(jǐn)慎起見(jiàn)，
應(yīng)用了“準(zhǔn)凝固的”這個(gè)概念，因?yàn)楂@得一定品粒尺寸的不同方
法會(huì)包含著不同的亞結(jié)構(gòu)，因此強(qiáng)度值就更和亞品粒尺寸或顯微
偏析密切相關(guān)了，或歸因于從這些現(xiàn)象引起的派生效應(yīng)。顯微偏
析看來(lái)是決定性能的重要因素，而亞品粒組織是不重要的。強(qiáng)度·
和亞晶粒的關(guān)系只在單晶情況下作了研究，此時(shí)亞品粒對(duì)強(qiáng)度的
微小貢獻(xiàn)則是相當(dāng)重要的。

  由于成分復(fù)雜，實(shí)際上顯微偏析總是嚴(yán)重存在，并且很難用
退火消除，而且實(shí)際的偏析程度可能比任何一種用偏析平衡計(jì)算
所得的預(yù)期偏析要嚴(yán)重。凝固時(shí)，品界通常最后凝固，它對(duì)合金
中的“有害”成分起著一個(gè)“總受器”的作用，因此我們認(rèn)為所
有品界是最嚴(yán)重的偏析區(qū)。甚至在比較純的材料中，當(dāng)顯微偏析
不嚴(yán)重時(shí)，枝品間空隙的成分也容易達(dá)到第二相濃度。

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