鑄造材料凝固微觀組構晶粒結構特征鑒定顯微鏡
凝固微觀組織:胞晶和枝晶
純金屬或合金所能呈現的幾乎所有的凝固微觀組織,都可以
分成兩類。單相初生晶和多相組織。
枝晶、共晶或者它們的組合,在凝固以后可
構成具有任一種金屬微觀組織的晶粒。這兩種形態的生長可以用
相似的理論模型來描述,關予這方面的研究可分為兩步:
1.導出一個可描述微觀組織尺度、過冷度、生長速率三者
間的一般關系的方程式,
2.選擇一個判據,以便在微觀組織尺度與過冷度(在等軸
生長情況下)之間,或者與生長速率(在定向生長情況下)之間
能確定一個單值關系。
關于這個問題的第一部分,需要確定一個溫度分布和(或)
溶質分布的表達式,還需要考慮表面張力效應。在沒有適當的非平
衡熱力學判據的情況下,對于上述第二步,可利用下面兩種生長
除此之外,某些純物質的結晶也是非常重要的。例如,半導
體硅晶體的制備是現代固態物理和固態技術的一大進步。集成電
路是一切新型電子產品(收音機、手表、計算機等)的基礎’集
成電路的生產,要求制備大尺寸的、具有高度完整性的、含有一
定量(數量可控制)均勻分布的摻雜物的單晶硅。目前,這樣的
晶體還只能通過熔體的生長來生產。的確,半導體物理的需要大
大推動了凝固理論和實踐的發展。正因為這樣,
凝固已從一個純工藝性、經驗性的領域發展成為一門科學了。
鑄造材料的開發之所以被大大延誤,其原因可能是人們對凝
固現象的本質,對所形成的微觀組織都完全不了解。尤其是,斷
裂面上的那些小平臺總是被人們用來表征組成鑄件的“晶體"的
實質。由于對凝固過程缺乏明確的概念,鑄造并沒有被當作一門
科學,而是被當作一種魔術。這種態度至今還殘存。