细晶强化PPT课件.ppt

细细晶晶强强化化1-主要内容主要内容n n1 细晶强化机制n n2 细化铸件晶粒的途径2-1 细细晶晶强强化机制化机制 提高塑性机制：晶粒越细，在一定体积内的晶粒数目多，则在同样塑性变形量下，变形分散在更多的晶粒内进行，变形较均匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力集中引起的开裂机会较少，有可能在断裂之前承受较大的变形量。提高强度机制：晶界增多，而晶界上的原子排列不规则，杂质和缺陷多，能量较高，阻碍位错的通过。3-但是晶粒具有但是晶粒具有但是晶粒具有但是晶粒具有长长长长大的大的大的大的趋势趋势趋势趋势，因，因，因，因为为为为晶粒越大，晶粒越大，晶粒越大，晶粒越大，单单单单位位位位体体体体积积积积的晶粒就越少，即晶界的面的晶粒就越少，即晶界的面的晶粒就越少，即晶界的面的晶粒就越少，即晶界的面积积积积就越小，因而就越小，因而就越小，因而就越小，因而界面能或整个系界面能或整个系界面能或整个系界面能或整个系统统统统的自由能越低。的自由能越低。的自由能越低。的自由能越低。晶粒晶粒长长大示意大示意图图4-2细细化晶粒的途径化晶粒的途径 细细化化铸铸件的晶粒的基本途径是形成足件的晶粒的基本途径是形成足够够多的晶多的晶核，使它核，使它们们在尚未在尚未显显著著长长大大时时便相互接触，完成便相互接触，完成结结晶晶过过程。程。5-提高过冷度 金属结晶时的形核率N，线长大速度G和过冷度T的关系如图1。图图1 1图图2 26-变质处理 外来杂质能增加金属的形核率或阻碍晶核的长大。在浇注前向液态金属中加入某些难熔的固体颗粒，会显著的增加晶核数量，使晶粒细化。7-Al、Ti、Nb、V等元素在钢种形成强碳化物或氮化物，形成弥散的分布颗粒来阻止晶粒的长大。8-在浇注和结晶过程中实施搅拌和震动，也可以细化晶粒。搅拌和震动能向液体中输入额外的能量以提供形核功；另外，还可以使结晶的枝晶破碎，增加晶核的数量。9-热处理细化晶粒 一旦形成了粗晶粒，只要晶界上没有很多难熔析出物，通过一次或多次奥氏体化，总可以使晶粒细化。10-Thank You!11-