细晶强化

但是晶粒具有长大的趋势，因为晶粒越大，单位 体积的晶粒就越少，即晶界的面积就越小，因而 界面能或整个系统的自由能越低。
晶粒长大示意图
2细化晶粒的途径
细化铸件的晶粒的基本途径是形成足够多的晶 核，使它们在尚未显著长大时便相互接触，完成 结晶过程。
①提高过冷度
金属结晶时的形核率N，线长大速度G和 过冷度△T的关系如图1。
④热处理细化晶粒
一旦形成了粗晶粒，只要晶界上没有很多 难熔析出物，通过一次或多次奥氏体化， 总可以使晶粒细化。
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细晶强化
主要内容
1 细晶强化机制 2 细化铸件晶粒的途径
1 细晶强化机制
提高塑性机制：晶粒越细，在一定体积内 的晶粒数目多，则在同样塑性变形量下， 变形分散在更多的晶粒内进行，变形较均 匀，且每个晶粒中塞积的位错少，因应力 集中引起的开裂机会较少，有可能在断裂 之前承受较大的变形量。
提高强度机制：晶界增多，而晶界上的原 子排列不规则，杂质和缺陷多，能量较高， 阻碍位错的通过。
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图1
图2
②变质处理
外来杂质能增加金属的形核率或阻碍晶核的 长大。在浇注前向液态金属中加入某些难 熔的固体颗粒，会显著的增加晶核数量， 使晶粒细化。
Al、Ti、Nb、V等元素在钢种形成强碳化物 或氮化物，形成弥散的分布颗粒来阻止晶 粒的长大。
③在浇注和结晶过程中实施搅拌和震动，也
可以细化晶粒。搅拌和震动能向液体中输 入额外的能量以提供形核功；另外，还可 以使结晶的枝晶破碎，增加晶核的数量。