692页《铸造金属凝固原理》PPT课件

铸造是一种常见的金属加工方法，通过将熔化的金属注入到特定的模具中，使其冷却凝固成所需的形状和尺寸。铸造过程中，金属的凝固是至关重要的环节。 铸造金属凝固原理基于金属在冷却过程中发生的凝固现象。当熔化的金属注入到模具中后，开始失去热量，并逐渐降温。在冷却过程中，金属的凝固始于固相晶核的形成，然后逐渐扩展形成固态金属晶体。 凝固过程中的核心概念是凝固温度范围和凝固结构。凝固温度范围是指金属从液态到固态的温度范围。在凝固温度范围内，金属的凝固过程涉及到液态金属的变化，包括晶核形成、晶体生长和晶界结构的发展。 晶核形成是指在金属液态中形成微小的固相晶核，其数量和位置对凝固过程的速度和结构起着重要影响。晶核可以由杂质、模具表面或先前凝固的晶体提供。一旦晶核形成，它们会吸引周围的金属原子，导致固态晶体的生长。 晶体生长是指固态晶体在凝固过程中的逐渐扩展。晶体生长的速度受到温度梯度、金属液态的供应和固态晶体结构的影响。较高的温度梯度和供应速率会促进快速生长，而特定的晶体结构对生长速度和最终结构也有影响。 晶界结构是指晶体之间的界面区域，由于凝固过程中的结晶生长，晶界会逐渐形成和发展。晶界对材料的性能和力学行为具有重要影响，因为它们是晶体结构中的缺陷点。 理解铸造金属凝固原理对于铸造工艺的控制和优化至关重要。通过调整铸造温度、冷却速率、模具设计和合金成分等因素，可以控制凝固过程中晶体的尺寸、结构和缺陷，从而获得理想的铸造产品。