[经管营销]钢的浇注凝固理论课件.ppt
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- 经管营销 经管 营销 浇注 凝固 理论 课件
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1、7.钢的浇注7.1 凝固理论一、凝固短程有序长程有序凝固现象形核长大凝固过程示意图凝固过程示意图2.对凝固的要求正确的凝固结构;合金元素分布均匀;最大限度的除去气体和夹杂;钢锭内部和表面质量良好;钢水收得率高。二、凝固的热力学条件1.温度对凝固的影响T0TnTG固G液温度T自由能GG(1)平衡熔点T0在平衡熔点处:钢凝固反应:Fe液Fe固 GfG固G液 HT S HT H/T0 令HLf Lf(T0T)/T0 Lf T/T0只有T0,Gf才小于零,凝固才自发进行。(2)过冷度T凝固时的冷却曲线时间温度时间温度T0TT0Ta.纯金属b.合金2.晶粒度对熔点的影响:晶粒越小,它的蒸气压越大,熔点也
2、越低3.形核:两类均匀形核:晶核在母相中不依附任何外来物而形成;非均匀形核:核心依附于液体内存在的杂质或容器表面形成。(1)均匀形核a.形核时能量变化体积自由焓变:Gv表面自由焓变:GF体积自由焓变:体积自由焓变:Gv Gv4/3r3(GS-GL)表面自由焓变:表面自由焓变:GF GF4r2形核总自由焓变:形核总自由焓变:G G 4/3r3(GS-GL)4r2 4/3r3Lf T/T0 4r2b.临界形核半径:r*0GrG 4/3r3Lf T/T0 4r2TLTrf02结构起伏;能量起伏;成分起伏。形核功:G*可以看出G*0c.晶核的来源:2343162203rTLTGfd.形核速率和过冷度的
3、关系临界过冷度 T*:只有过冷度大于一定值时,才可能形核,这个过冷度称为形核临界过冷度 T*。临界过冷度T*(2)非均匀形核cosSLSCLC对形核杂质的要求:结构相似,大小相当。三.凝固组织1.凝固组织分类宏观凝固组织:柱状晶、等轴晶微观凝固组织:胞状、树枝状等凝固组织与温度梯度dT/dX和结晶速度R的关系2.凝固组织的形成大部分钢坯的微观凝固组织是树枝状的。3.凝固组织与钢的质量二次晶间距:表示树枝状组织的疏密程度;其大小是改善微观偏析程度的标志,越小,有利于各项性能的提高。四、偏 析 偏析合金凝固时,随着组织的形成、由于溶质的再分配将引起溶质元素与杂质元素的不均匀分布。偏析,指这种化学成
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