铸造材料凝固微观组构晶粒结构特征鉴定显微镜
凝固微观组织:胞晶和枝晶
纯金属或合金所能呈现的几乎所有的凝固微观组织,都可以
分成两类。单相初生晶和多相组织。
枝晶、共晶或者它们的组合,在凝固以后可
构成具有任一种金属微观组织的晶粒。这两种形态的生长可以用
相似的理论模型来描述,关予这方面的研究可分为两步:
1.导出一个可描述微观组织尺度、过冷度、生长速率三者
间的一般关系的方程式,
2.选择一个判据,以便在微观组织尺度与过冷度(在等轴
生长情况下)之间,或者与生长速率(在定向生长情况下)之间
能确定一个单值关系。
关于这个问题的第一部分,需要确定一个温度分布和(或)
溶质分布的表达式,还需要考虑表面张力效应。在没有适当的非平
衡热力学判据的情况下,对于上述第二步,可利用下面两种生长
除此之外,某些纯物质的结晶也是非常重要的。例如,半导
体硅晶体的制备是现代固态物理和固态技术的一大进步。集成电
路是一切新型电子产品(收音机、手表、计算机等)的基础’集
成电路的生产,要求制备大尺寸的、具有高度完整性的、含有一
定量(数量可控制)均匀分布的掺杂物的单晶硅。目前,这样的
晶体还只能通过熔体的生长来生产。的确,半导体物理的需要大
大推动了凝固理论和实践的发展。正因为这样,
凝固已从一个纯工艺性、经验性的领域发展成为一门科学了。
铸造材料的开发之所以被大大延误,其原因可能是人们对凝
固现象的本质,对所形成的微观组织都完全不了解。尤其是,断
裂面上的那些小平台总是被人们用来表征组成铸件的“晶体"的
实质。由于对凝固过程缺乏明确的概念,铸造并没有被当作一门
科学,而是被当作一种魔术。这种态度至今还残存。