控制晶粒度的方法(細(xì)化晶粒的方法)

1.細(xì)化晶粒的方法有哪些

細(xì)化晶粒的方法有：降低熔液的澆注溫度、變質(zhì)處理、震動(dòng)攪拌等方法。

1、增大過(guò)冷度可以提高形核率與生長(zhǎng)速率的比值，從而使晶粒數(shù)增大，晶粒細(xì)化。 增大過(guò)冷度，實(shí)際上是提高金屬凝固時(shí)的冷卻速度，這可以通過(guò)采用吸熱能力強(qiáng)、導(dǎo)熱性能好的鑄型（如金屬型），以及降低熔液的澆注溫度等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法對(duì)于小型鑄件或薄壁鑄件效果較好，但對(duì)于大型鑄件就不合適了。

2、變質(zhì)處理就是向金屬液體中加入一些細(xì)小的形核劑（又稱為孕育劑或變質(zhì)劑），作為非均勻形核的基底，從而使晶核數(shù)大量增加，晶粒顯著細(xì)化。 變質(zhì)處理是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的方法。

3、震動(dòng)、攪拌在澆注和結(jié)晶過(guò)程中進(jìn)行機(jī)械振動(dòng)或攪拌，也可以顯著細(xì)化晶粒。這是因?yàn)檎駝?dòng)和攪拌能夠向金屬液體中輸入額外能量、增大能量起伏，從而更加有效地提供形核所需要的形核功。

另一方面，振動(dòng)和攪拌可以使枝晶碎斷，增大晶核數(shù)量 方法有機(jī)械法、電磁法、超聲波法等。

擴(kuò)展資料

影響細(xì)化效果的因素：

1、細(xì)化劑的種類。細(xì)化劑不同，細(xì)化效果也不同。實(shí)踐證明，Al-Ti-B比Al-Ti更為有效。

2、細(xì)化劑的用量。一般來(lái)說(shuō)，細(xì)化劑加入越多，細(xì)化效果越好。但細(xì)化劑加入過(guò)多易使熔體中金屬間化合物增多并聚集，影響熔體質(zhì)量。因此在滿足晶粒度的前提下，雜質(zhì)元素加入的越少越好。

從包晶反應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)，為了細(xì)化晶粒，Ti的添加量應(yīng)大于0.15%，但在實(shí)際變形鋁合金中，其他組元（如Fe）以及自然夾雜物（如Al2O3）亦參與了形成晶核的作用，一般只加入0.01%-0.06%便足夠了。

2.在鑄造生產(chǎn)中,采用哪些措施控制晶粒大小

①采用的方法：變質(zhì)處理，鋼模鑄造以及在砂模中加冷鐵以加快冷卻速度的方法來(lái)控制晶粒大小。

②變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，特意加入某些難熔固態(tài)顆粒，造成大量可以成為非自發(fā)晶核的固態(tài)質(zhì)點(diǎn)，使結(jié)晶時(shí)的晶核數(shù)目大大增加，從而提高了形核率，細(xì)化晶粒。

③機(jī)械振動(dòng)、攪拌。

結(jié)晶物質(zhì)在生長(zhǎng)過(guò)程中，由于受到外界空間的限制，未能發(fā)育成具有規(guī)則形態(tài)的晶體，而只是結(jié)晶成顆粒狀，稱晶粒。

有時(shí)候晶粒一詞也用來(lái)泛指巖石中晶質(zhì)礦物的顆粒。此時(shí)又可根據(jù)其晶形發(fā)育程度分為：自形——具有該種礦物比較完整的應(yīng)有的晶形特征；半自形——僅具有該種礦物應(yīng)有晶形的大致輪廊；他形——因受周圍晶粒的限制而生長(zhǎng)成任意的不規(guī)則狀。

打個(gè)比方：軍訓(xùn)的時(shí)候如果每個(gè)班都站著朝一個(gè)方向那就是單晶，一個(gè)班一個(gè)班方向不同那就是多晶。把每個(gè)人可以看成是一個(gè)晶胞。班的空隙叫晶界。

3.影響晶粒尺寸因素及控制晶粒尺寸方法

1，凝固控制，包括晶粒細(xì)化劑（一般是中間合金），晶粒細(xì)化元素；

縮短凝固時(shí)間，這個(gè)不能太過(guò)，太多會(huì)產(chǎn)生非晶；

凝固過(guò)程施加電磁攪拌之類的外力物理細(xì)晶。

2，已經(jīng)成錠的可以，鍛造細(xì)化晶粒（這種方法在一定條件下可以制備納米晶，參加盧柯院士的相應(yīng)文章）；冷加工軋制可以在軋制方向細(xì)化晶粒，然后再結(jié)晶也可以細(xì)化晶粒。

樓上說(shuō)的氣相，應(yīng)該是制備納米晶體的方法，在實(shí)際細(xì)化材料晶粒方面沒(méi)有什么用，除非你做功能材料，再考慮納米材料的制備。