纯金属的结晶过程是一个恒温过程(纯金属的结晶过程是怎样进行的)

在生活中，很多人可能想了解和弄清楚纯金属的结晶过程的相关问题？那么关于纯金属的结晶过程是一个恒温过程的答案我来给大家详细解答下。

金属由液态转变为固态的过程称为凝固。通过凝固形成晶体的过程称为结晶。

一、冷却曲线与过冷度

纯金属的结晶是在一定温度下进行的，通常采用热分析法测量其结晶温度。

液态金属冷却到某一温度时，在冷却曲线上出现一水平线段，这个水平线段所对应的温度就是金属的理论结晶温度(T0)。

●在实际结晶过程中，液态金属冷却到理论结晶温度 (T0)以下的某一温度时，才开始结晶，这种现象称为过冷。

●理论结晶温度T0与实际结晶温度T1之差△T，称为过冷度。

实际上金属总是在过冷的情况下结晶的，同一金属结晶时的过冷度不是一个恒定值，过冷度的大小与冷却速度有关，冷却速度越大，过冷度就越大，金属的实际结晶温度也就越低。

过冷是金属结晶的必要条件，但不是充分条件。金属要进行结晶，还要满足动力学条件，如必须有原子的移动和扩散等。

二、金属的结晶过程

晶核的形成和晶核的长大就是金属结晶的基本过程。

a)熔液 b)形核 c)形核与晶核长大 d) 晶核长大 e)结晶结束

晶核的长大方式主要是平面生长方式和树枝状生长方式。

纯金属晶核的长大主要以结晶表面向前平移的方式进行，即采取平面生长方式.

当过冷度较大，液态金属中存在未熔化的微粒时，金属晶核的长大主要以树枝状生长方式长大。当液态金属采用树枝状生长方式长大时，最后凝固的树枝之间不能及时填满，晶体的树枝状就很容易显漏出来，如在很多金属铸锭表面可以看到树枝状的浮雕。

三、金属结晶后的晶粒大小

1．晶粒大小对金属力学性能的影响

晶粒越细小，金属的强度、硬度愈高，塑性、韧性愈好。

2．晶粒大小的控制

在生产中为了获得细小的晶粒组织，常采用以下一些方法：

(1)加快液态金属的冷却速度，增大过冷度。

(2)采用变质处理。对于铸铁，一般叫孕育处理，铝合金叫变质处理（没有严格区分）, 变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的 变质剂加入液态金属时，能直接增加形核核心，这一类变质剂称为孕育剂，相应处理称为孕育处理。如在铁水中加入硅铁，硅钙合金都能细化石墨。

(3)采用机械搅拌、机械振动、超声波振动和电磁振动等措施，使生长中的树枝晶破碎和细化，而且破碎的树枝晶又可起到新晶核作用，使晶核数量增多，从而可细化晶粒。

温馨提示：通过以上关于纯金属的结晶过程内容介绍后，相信大家有新的了解，更希望可以对你有所帮助。