金属材料与热处理电子教案

1）过冷度的影响

图1-14 过冷度对晶粒大小的影响

过冷度大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。见图1-14。

2）变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些合金，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 3、纯金属的结晶过程总结

结晶过程是晶核的形成与长大的过程。

外形不规则而内部原子排列规则的小晶体称为晶粒。 晶粒与晶粒之间的分界面称为晶界。 4、晶粒大小对金属力学性能的影响

一般地说，在室温下，细晶粒金属具有较强的强度和韧性。 细化晶粒的方法。

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1、增加过冷度 2、变质处理

3、 振动处理

第三节 金属铸锭的组织与缺陷

1、表层细晶粒层

液体金属刚浇入锭模后，由于模壁温度较低，表层金属剧烈冷却，过冷度大，且模壁的人工晶核作用，故铸锭表层形成细晶粒层。 2、柱状晶粒层

表层细晶粒层形成后，铸锭的冷却速度下降，晶核的形成速率不如成长率大，各晶粒成长较快。由于沿垂直于模壁方向散热较快，故晶粒编沿这一方向长大，形成柱状晶粒层。 3、中心等轴晶粒区

柱状晶粒区成长到一定厚度时，散热的方向性已不明显，内部液体处于均匀冷却状态，晶核在不同方向的成长速度相同，因此在铸锭的中心便形成粗大的等轴晶粒区。

F. 小结

G. 作业题 1. 金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些

因素的影响？

2. 在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何

应用变质处理？

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第十三次课教案

A、 课题：合金的晶体结构和结晶（相图） B、 课型：新课 C、 教学目的与要求

1、掌握合金的概念及相的概念 2、掌握合金的组织概念、性能特点。 3、掌握固溶体，金属化合物质、混合物 4、了解二元合全相同的建立 D、 教学重点与难点

掌握合金的概念是教学重点；

掌握三种合金组织的名称及性能是教学难点。 E、 教学过程：

第四章 合金的晶体结构和结晶（相图）

第一节 合金和相的基本概念

1、合金的概念：

合金是一种金属元素与其它金属元素可非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。

例如：普通黄铜是由铜锌两种金属元素组成德合金，碳素钢是由铁和碳组成的合金。

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2、组元或元的概念：

组成合金的最基本的独立物质称为组元或元。硬铝是由铝、铜、镁或铝、铜 、锰组成的三元合金。 3、相的概念

在合金中成分、结构及性能相同的的组成部分称为相。

第二节 合金的组织

一、固熔体

固熔体是一种组元的在子深入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。 溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶剂。固溶体仍然保持溶剂的晶格类型。 1、隙固溶体

溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙固溶体。

：溶质原子 ：溶质原子 ：溶剂原子 ：溶剂原子 2、置换固溶体

溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固容体称为置换固溶体。

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