熔融態金屬的特征-晶粒凝固過程特征分析顯微鏡

凝固機理

    熔融態金屬的特征是金屬原子處于隨機運動或無規則的
狀態。在固態時，金屬原子通常是有序排列，它們具有晶體
結構。在高倍顯微鏡下，我們司以發現金屬是由晶粒組成的，
每個晶粒中的原子都有相同的結晶取向。我們已經知道冷作
硬化怎樣使這些晶粒變形從而強化金屬，現在讓我們回答這
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
天結在窗子上霜的人都可以看到樹枝晶枝狀晶體的長大。當
鑄件凝固時會發生三個現象:

(1)形成晶粒,

(2)在深冷期間的熔液的化學變化，

(3)發生收縮,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構，
如果樹枝晶是隨機地形成的，鑄件就具有不規則的晶粒。

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