1楼：匿名用户
ms中可否构建置换固溶体类的晶体结构固溶体晶体结构：①原子或离子尺寸的影响：
现在看金属材料中的固溶体凝固，请问什么叫稳态凝固？稳态凝固和平衡凝固的区别是什么？
2楼：黑暗中变得耀眼
首先，对于平衡分配系数k0<1的固溶体合金金属，合金凝固时，凝固的合金溶质浓度小于原已经熔融的液态金属溶质浓度，这就会造成固液界面处液相的溶质浓度高，相当于已经凝固的金属把溶质给吐出来，吐到界面处的液相区，由于液态中溶质扩散需要一定的时间，所以形成溶质聚集区，且存在一定的浓度梯度，当然聚集的存在也影响固相的溶质分布，当边界层聚集的聚集浓度越来越大，梯度也就越来越大，造成液态中的下坡扩散速度越来越快，直至固体界面输出溶质的速度与溶质从界面层扩散出去的速度相等时，达到稳定状态，则这种达到稳定状态的凝固过程称为稳态凝固过程。
所以说稳态凝固是用在k0<1的情况下，而平衡凝固与k0无关，且稳态凝固是在非平衡凝固下考虑的。稳态凝固考虑的是两个速度，只要两者相等即可，没有直接考虑凝固速度，但与凝固速度有间接关系，因为凝固速度影响到那两个速度，一般凝固速度很大时容易出现此现象。
通俗的说，平衡凝固考虑的是是否凝固过程中的每一时刻都能达到完全的相平衡，凝固速度扮演主角，而稳态凝固是在k0<1且发生非平衡凝固时，是否固体界面输出溶质的速度与溶质从界面层扩散出去的速度相等，着重考虑这两个速度大小，但是一般在上两个条件下凝固速度很大时出现，两个概念着重点不同。从宏观上看两者的“凝固体积分数～溶质成分”曲线都是一条平直线
3楼：《草原的风
平衡凝固是指凝固过程中冷却速度极度缓慢，过冷度很小，接近于平衡状态的凝固过程。平衡凝固指的是宏观过程。
稳态凝固是指的液固两相界面溶质原子的浓度梯度保持不变的凝固过程。指的是微观过程。
由于固溶体凝固是属于异分结晶，即先凝固的含有高熔点的组元多，与液相的平均成分不一致，就会伴随着溶质原子在液固两相间的交换，如果交换的速度一样，即浓度梯度保持不变，则称为稳态凝固。变了就是非稳态凝固。
两者说的都是一个现象即凝固，但是描述的侧重点不同，不是一回事。打个不太恰当的比方，拉屎、撒尿都是排泄过程，拉屎指的是排泄固态或半固态物质，而撒尿指的是排泄液态物质，虽然指的都是排泄过程，但是显然不是一回事。
为什么物质在凝固时会结晶
4楼：似流影
一、基本概念
固体从形态上来分有晶形和无定形两种。例如：食盐、蔗糖等都是晶体，而木碳、橡胶都为无定形物质。其区别主要在于内部结构中的质点元素（原子、分子）的排列方式互不相同。
晶体简单地分为：立方晶系、四方晶系、六方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系、三方晶系等七种晶系。
通常只有同类的分子或离子才能进行有规律的排列，故结晶过程有高度的选择性。通过结晶溶液中的大部分杂质会留在母液中，再通过过滤、洗涤即可得到纯度高的晶体。但是结晶过程是复杂的，晶体的大小不一，形状各异，形成晶族等现象，因此有时需要重结晶。
此外，结晶时有水合作用，晶体中有一定数量的溶剂分子称为结晶水。
二、晶体的生成包括晶核的形成和晶体的成长两个阶段。
1．晶核的形成
晶核是过饱和溶液中初始生成的微小晶粒，是晶体成长过程中必不可
少的核心。加料溶液中其它物质的质点或者过饱和溶液本身析出的新固相质点，这就是“成核”。此后，原子或分子在这个初形成的微小晶核上一层又一层地履盖上去，直于要求的晶粒大小，为“成长”。
晶核形成的过程：在溶液中，质点元素不断地作不规则的运动，随着温度的降低或溶剂量的减少，不同质点元素间的引力相对地越来越大，以至达到不能再分离的程度，结合成线晶，线晶结合成面晶，面晶结核成按一定规律排列的细小晶体，形成所谓的“晶胚”。晶胚不稳定，进一步长大则成为稳定的晶核。
2．晶体的成长
在过饱和溶液中已有晶核形成或加晶种后，以过饱和度为推动力，溶液中的溶质向晶核或加入的晶体运动并在其表面上进行有序排列，使晶体格子扩大的过程。
影响结晶生长速率的因素很多：过饱和度、粒度、物质移动的扩散过程等。
解释结晶成长的机理有：表面能理论、扩散理论、吸附层理论。目前常用的为扩散理论，按照扩散理论：晶体的成长过程由三个步骤组成的：
（1）溶质由溶液扩散到晶体表面附近的静止液层；
（2）溶质穿过静止液层后达到晶体表面，生长在晶体表面上，晶体增大，放出结晶热；
（3）释放出的结晶热再靠扩散传递到溶液的主体去。
5楼：匿名用户
不同温度饱和度是不一样的，达到饱和度，随着温度下降就会有。
试分析在共晶结晶过程中，动力学因素对共晶过程和组织有怎样的影响
6楼：匿名用户
金属的凝固特性需要掌握的主要内容
概念:1,温度场的描述(不稳定温度场,稳定温度场,等温面,等温线,温度梯度)
2,铸件的凝固方式(逐层凝固,中间凝固,体积凝固)
3,均质形核与非均质形核
4,晶体长大
5,单相合金的结晶与多相合金的结晶
6,平衡结晶与非平衡结晶
7,溶质再分配系数与成分过冷
8,共生区与共生生长
9,离异生长与离异共晶
温度场的描述(不稳定温度场,稳定温度场,等温面,等温线,温度梯度)
复习掌握稳态温度场和不稳态温度场的区别
掌握不稳态温度场的微分方程表达式及边界条件初始条件
温度场的求解方法(解析法,数值法及试验法)
掌握等温面,等温线和温度梯度的定义和表达方式
逐层凝固 体积凝固 中间凝固
铸件凝固方式对凝固液相的补缩能力影响很大,从而影响最终铸件的致密性和热裂纹产生几率
均质形核与非均质形核要掌握的内容
临界形核半径
临界形核功
形核率非均质形核条件(主要考虑两相之间的错配度)
非均质形核形核条件
1,结晶相的晶格与杂质基底晶格的错配度δ 的影响
晶体长大
粗糙界面和光滑界面的文字叙述
粗糙界面:界面固相一侧的点阵位置只有约50%被为固相原子所占据,形成坑坑洼洼,凹凸不平的界面结构.粗糙界面也称"非小晶面"或"非小平面".
光界滑面:界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满,只留下少数空位或台阶,从而形成整体上平整光滑的界面结构.光滑界面也称"小晶面"或"小平面".
基于不同生长界面表现出的不同的长大方式
1,连续长大
2,台阶方式长大(侧面长大)
单相合金结晶中应重点掌握的内容
对于k0〈1时,平衡结晶与非平衡结晶条件下溶质再分配的过程分析
特别是熟练掌握固态无溶质原子的扩散,液态溶质原子只有部分扩散条件下的溶质再分配过程分析.
在这个条件下,稳定凝固区域(表示单位时间内从固相排到液相中的溶质原子数等于扩散离开界面的原子数)固相溶质的浓度和液相中溶质的浓度变化值的分析与计算.
溶质再分配系数
定义:溶质平衡分配系数k0 定义为恒温t*下固相合金成分浓度c s 与液相合金成分浓度c l 达到平衡时的比值
k0 <1的合金, k0 越小,固液相线张开程度越大,固相凝固开始和终了时的成分差别越大,成份偏析越严重.
|1- k0 |为偏析系数.
合金凝固
溶质扩散不均
溶质再分配
宏观和微观成分偏析
晶体形貌,微观尺寸,不同相之间分布特征
气孔,缩孔缩松,铸造应力,铸造裂纹
材料的性能
由溶质再分配引起的成分过冷
成分过冷的判据
"成分过冷"对合金单相固溶体结晶形态的影响
平面生长方式
胞状生长方式
胞状树枝晶生长方式
自由树枝晶生长方式
共晶合金的凝固
将共晶组织分为三类:
(1) 粗糙-粗糙界面(非小晶面-非小晶面)共晶
金属-金属共晶及金属-金属间化合物共晶
(2) 粗糙-光滑界面(非小晶面-小晶面)共晶
金属-非金属共晶
(3) 光滑-光滑界面(小晶面-小晶面)共晶
非金属-非金属共晶
共生区和共生生长的概念
离异生长与离异共晶的概念
(晕圈型和晶间偏析型)
1)把平衡相图概念和不平衡共晶结晶动力学过程联系了起来
2) 非平衡结晶现象:如非共晶成分的合金可以结晶成100%的共晶组织,而共晶成分的合金结晶时反而得不到100%共晶组织
3) 有助于对共生生长和离异生长这两种不同共晶方式,作进一步分析和**共生区的概念与平衡图并不矛盾,在无限缓慢的冷却条件下,共生区退缩到共晶点e,合金液即按平衡相图所示的规律进行结晶
注意共晶结晶时领先相的含义以及作为领先相应具备的条件.
两个组元熔点相近,两条液相线基本对称,两相长大速度基本相同的非小晶面-非小晶面合金,领先相的概念不突出.
对于非小晶面和小晶面的结晶,领先相往往是小晶面生长的高熔点非金属相.
合金中的其它元素可能改变领先相的生长方式,从而改变共晶组织形态.
复习思考题
怎样理解溶质平衡分配系数k0 的物理意义及热力学意义
2.说明为什么异质形核比均质形核容易,影响异质形核的因素是什么
3. 讨论两类固-液界面结构(粗糙面和光滑面)形成的本质及其判据.
4. 固-液界面结构如何影响晶体生长方式和生长速度 同为光滑固-液界面,螺旋位错生长机制与二维晶核生长机制的生长速度对过冷度的关系有何不同
复习思考题
5. 何谓结晶过程中的溶质再分配 它是否仅由平衡分配系数k0 所决定 当相图上的液相线和固相线皆为直线时,试证明k0 为一常数.
6.何为成分过冷判据 成分过冷的大小受哪些因素的影响
7.分别讨论"成分过冷"对单相固溶体及共晶凝固组织形貌的影响
8.如何认识"外生生长"与"内生生长" 由前者向后者转变的前提是什么 仅仅由成分过冷因素决定吗
9.试描述离异共晶组织的两种情况及其形成原因.
10.试述非小晶面-非小晶面共生共晶组织的生核机理及生长机理,组织特点和转化条件.
11.以灰铸铁共晶生长为例,试描"非小晶面-小晶面"共晶生长方式以及生长动力学因素对其影响.
第四章 液态成型过程质量控制
本章主要介绍的铸件宏观组织形成及凝固缺陷(包括偏析,气孔,夹杂,收缩,缩孔,缩松,铸造应力和裂纹)等.
主要从凝固缺陷的形成机理,影响因素及控制措施着三方面进行讨论.
记忆重点:
1,概念叙述
2,形成机理
3,影响因素及控制措施
表面细等轴晶区:紧靠型壁的外壳层,由紊乱排列的细小等轴晶组成,仅几个晶粒厚度
柱状晶区:由自外向内沿着热流的方向彼此平行排列的柱状晶组成
内部等轴晶区:由紊乱排列的粗大等轴晶所组成
重点掌握各晶区形成的规律.
细等轴晶的形成:
1,激冷作用大量非均质生核
2,型壁脱落的晶粒随着浇注液流而分布于整个铸件
3, "枝晶熔断"理论
4,孕育处理起非自发形核作用并促进晶粒游离以细化晶粒
5,控制冷却条件(从g线和开始结晶温度线的位置考虑)
6,控制浇注工艺(在浇铸过程中增加液流对型壁的冲刷,采用振动方式引起更多的枝晶脱落)
偏析主要是由于合金在凝固过程中溶质再分配和扩散不充分引起的,它们对合金的力学性能,切削加工性能,抗裂性能以及耐腐蚀性能等有着程度不同的损害.
偏析现象也有有益的一面,如利用偏析现象可以净化或提纯金属等.
微观偏析(晶内偏析,晶界偏析)
宏观偏析(正常偏析,逆偏析,带状偏析
重力偏析,v 形偏析和逆v 形偏析)
(掌握每一种偏析的形成原因和预防措施)
合金中气体的存在形式和危害性
存在形式:固溶体,化合物和气孔
危害:1.使钢铁脆化
2.形成气孔
3.产生冷裂纹
4. 引起氧化和合金元素烧损
气体的**与产生
熔炼过程
浇注过程
铸型金属中的气孔按气体**不同可分为:析出性气孔,侵入性气孔和反应性气孔.
掌握每一种气孔的形成原因,特征,危害性及消除措施
夹杂物的分类