第三章金属的结晶、变形与再结晶金属及合金的生产、制备一般都要经过熔炼与铸造,也就是说由液态转变为固态的结晶过程。通过熔炼,可得到某一成分的液态金属,浇铸在模型中,凝固后获得铸锭或成型的铸件,铸锭再经过冷热变形加工以制成各种型材、棒材、板材和线材。金属及合金的结晶组织对性能以及随后的加工有很大影响,所以了解结晶理论和结晶过程,对于控制铸态组织,提高金属制品的性能具有重要的指导作用。3-3塑性应变对组织与性能的影响3-1纯金属的结晶3-4回复与再结晶3-5金属材料的热加工本章内容:本章内容:3-2金属材料的塑性变形特征第三章金属的结晶、变形与再结晶学习要求和难点学习重点:1.过冷度的概念;2.金属的滑移;3.塑性变形对金属组织与性能的影响;4.回复与再结晶的概念。学习难点:1.金属滑移的机理;2.加工硬化的位错理论。§3-1§3-1纯金属的结晶纯金属的结晶一、几个概念1、结晶:物质从液态冷却转变为固态的过程叫凝固。若凝固后的固体为晶体称为结晶。凝固后是否形成晶体与液体的粘度和冷却速度有关。粘度大,液体粘稠,相对运动困难,凝固时极易形成无规则结构。冷却速度直接关系到原子或分子的扩散能力。当冷却速度大于10ºC/S时,可阻止金属及合金的结晶,获得非晶态金属材料。72、过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差。3、自由能:物质能自动向外界释放出多余的或能够对外作功的能量叫自由能。据热力学定律,自然界中一切自发转变过程,总是向能量最低状态转变。纯金属都有一个固定的熔点或称平衡结晶温度或理论结晶温度,即将金属加热熔化成液体,在无限缓慢冷却条件下平衡结晶,所得到的结晶温度,(常用T0表示)。也就是说,纯金属的结晶过程总是在一个恒定温度下进行。过冷、过冷度(结晶的条件)这是由于液态原子无序状态转变为晶态时原子有序状态时放出来的结晶潜热,抵消了向外界散发的热量,而保持结晶过程温度不变。在非常缓馒冷却的条件下,平台温度与理论结晶温度相差很小。理论结晶温度理论结晶温度TT00与开与开始结晶温度始结晶温度TTnn之差叫做之差叫做过冷度过冷度((undercoolinundercooling)g),用,用ΔTΔT表示。表示。ΔT=ΔT=TT00—T—Tnn液体金属在结晶时的温度-时间曲线称为冷却曲线。在实际结晶中,冷却都有一定的冷却速度,此时,液态金属将在理论结晶温度T0以下某一温度Tn才开始结晶,如下图所示。金属的实际结晶温度Tn低于理论结晶温度T0的这一现象称为过冷现象。从能量的角度来...