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熔融態(tài)金屬的特征-晶粒凝固過程特征分析顯微鏡

凝固機理

  熔融態(tài)金屬的特征是金屬原子處于隨機運動或無規(guī)則的
狀態(tài)。在固態(tài)時，金屬原子通常是有序排列，它們具有晶體
結(jié)構(gòu)。在高倍顯微鏡下，我們司以發(fā)現(xiàn)金屬是由晶粒組成的，
每個晶粒中的原子都有相同的結(jié)晶取向。我們已經(jīng)知道冷作
硬化怎樣使這些晶粒變形從而強化金屬，現(xiàn)在讓我們回答這
些晶粒是怎樣形成的問題。晶粒是在凝固過程中通過原子本
身以各種方式依附于晶核而形成的，然后通常以稱為樹枝晶
的樹枝狀形式長大，等到完全凝固時樹枝晶就變成了晶粒。至
于樹枝晶為什么是晶體長大的自然方式還沒有真正弄明白，
但是它們長大的實際情況卻不需要什么記錄證實，看到過冬
天結(jié)在窗子上霜的人都可以看到樹枝晶枝狀晶體的長大。當(dāng)
鑄件凝固時會發(fā)生三個現(xiàn)象:

(1)形成晶粒,

(2)在深冷期間的熔液的化學(xué)變化，

(3)發(fā)生收縮,樹枝呼和晶粒的形成是很重要的，因為它們
會影響材料的性能，樹枝晶可能首先形成于模具的冷表面，
它們可能從雜質(zhì)處開始長大，或它們可能隨機形核。如果
樹枝晶在模具壁上長大，就會獲得柱狀鑄造結(jié)構(gòu)，
如果樹枝晶是隨機地形成的，鑄件就具有不規(guī)則的晶粒。

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