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铝合金冷却凝固、结晶和晶体生长的特点?

发布日期：2017-01-17 来源：网络 作者：匿名

　　工业变形铝合金冷却、凝固、结晶时，晶核的形成和晶体生长形状具有下述特点。

　　晶核的形成实际上总是产生于杂质，而不是来源于自发形 核。这是因为：

　　靠前，自发形核所需过冷度很大，对纯铝而言， 达1951，而铝合金铸锭结晶时的过冷度实际仅有几分之一度到 1度;

　　第二，铝合金中存在着大量的可作为结晶核的杂质。即使 对于99.999%的高纯铝，其中杂质也是相当多的。假定不溶性。

　　杂质的含量仅10-8数量级，则在每立方厘米的铝液中仍有约 1015个杂质原子，如果杂质都以边长为1000个原子的立方体固 体质点出现，则在每立方厘米的金属中将有106个质点。

　　在一般 的连续铸造条件下，铸造少400mm的硬铝锭时，每秒钟在结晶面 上生成的有效晶核按实测结果约105个。可见，铝熔体中的杂质含量足以满足形核的要求。

　　当然，不是所有质点都能起形核作 用，其中，影响非常大的是钛杂质的含量，其次是不可控制杂质碳 和硼的含量。

　　晶体的生长形状不是规则的，而是呈树枝状长大。纯铝 固溶体在接近平衡条件的较缓慢结晶时，晶体的形状是规则的八 面体。

　　但是，铸锭结晶时，由于冷却速度快，结晶条件是不平衡的，在晶体的棱边和顶端具有较好的散热条件，结晶时放出的结晶潜热能迅速逸出去，故得到优先长大，整个晶体发展成树枝状。

　　铝合金铸锭中，铝某固溶体的晶粒形状常见的有三种：

　　一是颗 粒状的，叫等轴晶;

　　二是长条状的，叫柱状晶;

　　三是薄片状的，叫 羽毛晶(又称(扇形晶)。

　　这三种晶粒外形不一，但都是树枝状晶， 其差别只在于树枝晶主轴的方位是否特别发达和树枝在各个方位的尺寸。


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