下载文档原格式
第二章纯金属的结晶金属由液态转变为固态的过程称为凝固。
凝固后的金属有两种：晶体和非晶体。
由于在工业生产中，凝固后的金属多为晶体，所以凝固又称为结晶。
结晶的实质就是金属原子由液相不规则排列过渡到固相规则排列，形成晶体的过程，这是一个相变过程。
所有通过熔炼和铸造得到的金属材料都必须经过结晶过程。
结晶决定了金属材料的铸态结构、组织和性能。
对于铸态条件下使用的铸件来说，结晶基本上决定了它的使用性能和使用寿命；而对于需要进一步加工的铸锭来说，结晶既影响到它的工艺性能，又影响到制成品的使用性能。
因此，研究和控制结晶过程，已成为提高金属材料性能的一个重要手段。
同合金相比，纯金属的结晶过程比较简单。
本章主要介绍纯金属的结晶。
§2.1金属结晶的现象一.金属结晶的宏观特征金属结晶的宏观现象可以用冷却曲线来描述，冷却曲线是用热分析法在极为缓慢的冷却条件下绘制的。
如图2.2是纯金属结晶过程的冷却曲线，从冷却曲线可以看出两个重要的宏观特征。
1.液体金属必须具有一定的过冷度，才能结晶。
本部分内容的重点问题：1）什么是过冷度？2) 过冷度和冷却速度的关系3）结晶是否能在理论结晶温度进行？2.金属结晶过程中有结晶潜热的释放。
本部分内容重点问题：1）什么是结晶潜热？2）纯金属结晶的冷却曲线上的两个转折点分别代表什么？●这两个宏观特征是从纯金属的冷却曲线得到的，但合金的结晶同样具有这两个特征，只是合金的结晶冷却曲线上不会平台，因为合金结晶是在一定温度范围内进行的。
二.金属结晶的微观过程是晶核形成和晶核长大的过程缓慢冷却条件下，小体积液态金属的结晶微观过程可用图2.3描述出来。
从图中可见，液态金属在某一过冷温度下，结晶并不马上开始，而是需要一段时间才能观察出来，这段时间称为孕育期。
结晶开始时，首先在液相中形成一定尺寸的微小晶体，它们被称为晶核。
然后这些晶核会逐渐长大，在此过程中液相又有其它新的晶核源源不断地形成、长大。
这一过程一直进行到液体金属全部消失为止，结晶就结束了。
