材基課件 金屬凝固

材基課件金屬凝固第1頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月煉鋼澆注煉銅第2頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凝固：物質(zhì)從液態(tài)到固態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程。若凝固后的物質(zhì)為晶體，則稱之為結(jié)晶。多數(shù)材料都要經(jīng)過(guò)凝固過(guò)程。凝固過(guò)程影響材料組織、后續(xù)工藝性能、使用性能和壽命。了解凝固過(guò)程，對(duì)控制鑄件的質(zhì)量，提高金屬制品的質(zhì)量十分有益。凝固可為其它相變的研究提供基礎(chǔ)。第3頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1液態(tài)金屬?gòu)暮暧^性質(zhì)推斷：熔化體積變化小，原子間距接近固體；熔化熱較小，鍵的變化較??；正電阻溫度系數(shù)，仍是金屬鍵；熱容變化小，原子運(yùn)動(dòng)特性差別?。蝗刍剌^小，典型金屬<10J/mol·K，L與S相近的結(jié)合鍵和結(jié)合力。第4頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：長(zhǎng)程無(wú)序而短程有序。結(jié)構(gòu)起伏。特點(diǎn)（與固態(tài)相比）：原子間距較大、原子配位數(shù)較小、原子排列較混亂。第5頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2熔液的過(guò)冷與凝固過(guò)程（1）過(guò)冷現(xiàn)象過(guò)冷：液態(tài)材料在理論結(jié)晶溫度以下仍保持液態(tài)的現(xiàn)象。過(guò)冷度：液體材料的理論結(jié)晶溫度(Tm)與其實(shí)際溫度之差?！鱐=Tm-T(見冷卻曲線)過(guò)冷是凝固的必要條件。第6頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)凝固的熱力學(xué)條件根據(jù)熱力學(xué)第二定律，過(guò)程自動(dòng)向G降低的方向進(jìn)行：等壓時(shí)：G-T曲線均為負(fù)斜率，但是L相由于S較大，斜率更大。在適當(dāng)溫度-熔點(diǎn)，二者相交。第7頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力在一定溫度下：因?yàn)?/p>

H=HS-HL-Lm;S-Lm/Tm△T>0，△Gv<0。過(guò)冷度越大，一般越有利于結(jié)晶?！鱃的絕對(duì)值為凝固過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力。適度過(guò)冷是凝固的必要條件。第8頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液固，單位體積自由能的變化ΔGv為

（1）

其中：Lm為熔化潛熱

∵T=Tm時(shí)，ΔGv=0（2）將（2）代入（1），即ΔGV與ΔT呈直線關(guān)系，過(guò)冷度越大，液態(tài)和固態(tài)的自由能差值越大，相變驅(qū)動(dòng)力越大，凝固過(guò)程加快。第9頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）結(jié)晶過(guò)程結(jié)晶的基本過(guò)程：形核－長(zhǎng)大。固體從無(wú)到有，從小到大。直到液體消失，或固體相遇為止。描述結(jié)晶進(jìn)程的兩個(gè)參數(shù)：形核率：?jiǎn)挝粫r(shí)間、單位體積液體中形成的晶核數(shù)量。用N表示。長(zhǎng)大速度：晶核生長(zhǎng)過(guò)程中，液固界面在垂直界面方向上單位時(shí)間內(nèi)遷移的距離。用G表示。第10頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件液體中存在著不斷變換著的近程有序原子集團(tuán)，大小不等，時(shí)而產(chǎn)生，時(shí)而消失，此起彼伏，與無(wú)序原子形成動(dòng)態(tài)平衡，這種結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定現(xiàn)象稱為結(jié)構(gòu)起伏（或晶胚）。溫度越低，結(jié)構(gòu)起伏尺寸越大，存在時(shí)間延長(zhǎng)。結(jié)晶時(shí)部分有序團(tuán)塊長(zhǎng)大成為晶粒。結(jié)構(gòu)起伏（相起伏）是結(jié)晶的結(jié)構(gòu)條件。第11頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3形核形核：在母相中形成可以長(zhǎng)大的新相小晶體的過(guò)程。形核方式有兩種：均勻形核：新相晶核不依賴任何外部條件，在遍及母相的整個(gè)體積內(nèi)均勻形成。理想非均勻形核：新相晶核在一些有利位置形成。例如在已經(jīng)存在的固體表面形核。常見第12頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3.1均勻形核（1）形核時(shí)的能量變化在低于熔點(diǎn)時(shí)，當(dāng)液體中出現(xiàn)晶胚時(shí)，由于部分原子由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，使體系的自由能降低（固、液相之間的體積自由能差）；同時(shí)，晶胚中的原子組成了晶態(tài)的規(guī)則排列，而其外層原子卻與液體金屬中不規(guī)則排列的原子相接觸而構(gòu)成界面。由于晶胚構(gòu)成新的表面，又會(huì)引起表面自由能的增加（單位面積表面能

）。第13頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)形核時(shí)的能量變化假定晶胚為球形，半徑為r，當(dāng)過(guò)冷液體中出現(xiàn)一個(gè)晶胚時(shí)，總的自由能變化：

V、A：晶胚的體積及表面面積；ΔGV

：液、固兩相單位體積自由能差，由于體系冷卻到熔點(diǎn)以下，ΔGV<0。第14頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如果晶胚尺寸小于臨界值，生長(zhǎng)時(shí)G上升，不穩(wěn)定，將會(huì)重新熔化；r>rk，自發(fā)生長(zhǎng)。即只有大于rk的晶胚才能成為晶體生長(zhǎng)的核心。第15頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）臨界晶核根據(jù)極值條件，上式對(duì)r求導(dǎo)數(shù)并令其等于零，可求得臨界晶核半徑：將

GV與過(guò)冷度的關(guān)系代入上式，可得到：過(guò)冷度越大，臨界半徑越小。形核要求一定的過(guò)冷度。第16頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）形核功形成臨界尺寸晶核，體系能量上升的幅度稱為形核功。第17頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月形成臨界晶核時(shí)，表面能增量：形核功是過(guò)冷液體開始形核時(shí)的主要障礙。形核功來(lái)自何方？在沒(méi)有外部供給能量的條件下，依靠液體本身存在的“能量起伏”來(lái)供給。液體中客觀存在的結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏是促成形核的必要因素。第18頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）形核率單位時(shí)間單位體積液體中新增加晶核的數(shù)量，N。形核率與兩個(gè)因素有關(guān)：驅(qū)動(dòng)力因素：原子移動(dòng)因素：第19頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月過(guò)冷度與形核率第20頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.3.2非均勻形核液體金屬中常有一些固體顆粒，另外金屬結(jié)晶時(shí)總要和容器內(nèi)壁接觸，它們與液體之間存在現(xiàn)成的界面。非均勻形核發(fā)生在界面能阻力較小的部位，一般就在已經(jīng)存在的固體表面。需要的形核功較小。第21頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）形核時(shí)能量變化假如晶核形狀是截自半徑為r圓球的球缺，截面半徑為R，晶核形成時(shí)體系總的自由能變化為：

V：晶核體積；ΔGV：?jiǎn)挝惑w積的固液兩相自由能之差；ΔGS：晶核形成時(shí)體系增加的表面能。第22頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表面能變化新生界面2處：

S/W，AS/W；S/L，AS/L消失界面1處：

L/W,AL/W;

AL/W=AS/W利用面積公式和平衡關(guān)系第23頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月體積自由能變化

由幾何學(xué)可知，球缺體積：第24頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月與均勻形核相比，只是最后的角度項(xiàng)不同?？傋杂赡茏兓鶆蛐魏耍?/p>

第25頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）臨界半徑與形核功晶核的臨界半徑（與均勻形核相同）:形核功:除了

=180°，非均勻形核形核功較小。第26頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月接觸角（潤(rùn)濕角）的作用潤(rùn)濕角反映了SW的大小，基底與金屬結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)越相似，潤(rùn)濕角越小。極端情況下，S=W，潤(rùn)濕角趨于零，形核功為零。第27頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基底表面曲率的影響在接觸角一定時(shí)，表面曲率影響晶核的體積與形核功；凹形表面晶核體積最小，例如表面凹凸不平或存在微裂紋、微孔促進(jìn)形核。第28頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月形核率與過(guò)冷度

因形核功較小，非均勻形核時(shí)在較小的過(guò)冷度下可獲得較高的形核率；受有利位置的限制，最大形核率小于均勻形核。（1）非均勻形核（2）均勻形核第29頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)際結(jié)晶時(shí)的形核大塊金屬一般過(guò)冷度幾度，非均勻形核；液滴或把金屬封裝在玻璃里等極端條件下可以實(shí)現(xiàn)較大的過(guò)冷度，例如Au-230℃，Cu-236℃，Mn-308℃，Pt-370℃，顯然是均勻形核。熔化時(shí)沒(méi)有界面能阻力，不需要過(guò)熱！第30頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月熔化示意圖第31頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.4晶體的長(zhǎng)大

(1)晶體生長(zhǎng)的熱力學(xué)條件晶體生長(zhǎng)是液固界面向液相一側(cè)推移的過(guò)程。界面上同時(shí)存在兩個(gè)方向的原子遷移過(guò)程：固相原子遷移到液相，此為熔化反應(yīng)；液相中的一些原子遷移到固相，凝固反應(yīng)。第32頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如果界面溫度等于熔點(diǎn)，以上兩過(guò)程速度相等，界面不動(dòng)，兩相平衡。晶體生長(zhǎng)條件：界面處存在一定過(guò)冷度，稱為動(dòng)態(tài)過(guò)冷度，

Tk。動(dòng)態(tài)過(guò)冷度是界面處從L-S凈原子輸送所必需的。提供了長(zhǎng)大的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)然，晶體生長(zhǎng)還要求界面原子足夠的活動(dòng)能力（擴(kuò)散），易于滿足。第33頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)過(guò)冷度第34頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）界面附近液體的溫度分布如果熱量主要從固相經(jīng)由鑄型外壁散出，界面處液體溫度最低，中心溫度較高；液相溫度具有正溫度梯度。第35頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如果結(jié)晶潛熱主要從液面散出，液體中會(huì)出現(xiàn)負(fù)溫度梯度；界面處液體溫度較高，而心部溫度較低。第36頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）液固界面的微觀結(jié)構(gòu)從原子尺度考慮，液固界面有兩種結(jié)構(gòu)：光滑界面：界面接近完整晶面（一般是密排面）。細(xì)觀上由若干小平面（晶面）組成，也稱小平面界面。粗糙界面：固體表面不是理想的晶面。固液之間存在幾個(gè)原子層厚度的過(guò)渡層。過(guò)渡層中大約有50%的固相原子，50%的液相原子。細(xì)觀上為平直的界面。第37頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液固界面示意圖第38頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月界面結(jié)構(gòu)與熔化熵不同物質(zhì)的液固界面之所以具有不同的微觀結(jié)構(gòu)，源于液固兩相原子排列熵的差異-即熔化熵上的差別。Jackson的研究表明，當(dāng)物質(zhì)的熔化熵較小時(shí)，其液/固界面多為粗糙界面，如CBr4、典型金屬。當(dāng)物質(zhì)的熔化熵較大時(shí)，其液/固界面都是光滑界面。一些非金屬、亞金屬和金屬間化合物符合這個(gè)條件。第39頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰克遜的工作-內(nèi)能項(xiàng)斷開1個(gè)結(jié)合鍵體系能量上升2Lm/(NA·z)1mol物質(zhì)固態(tài)鍵的數(shù)目NA·z/2；破壞全部結(jié)合鍵需要的能量，Lm-熔化熱；若界面原子位置共NA個(gè)，其中只有n個(gè)屬于固相，固相占有率p=n/NA，界面斷開鍵數(shù)z’表面配位數(shù)；內(nèi)能增量第40頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月杰克遜的工作-組態(tài)熵第41頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月液固界面結(jié)構(gòu)應(yīng)該使能量取最小值：

<2時(shí)，p=0.5界面能取極小值，粗糙界面；

>5，p=0,1附近界面能具有極小值，光滑界面；

=2~5，混合界面。影響界面形態(tài)的還有界面生長(zhǎng)速度、各向異性等因素。第42頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）晶體生長(zhǎng)機(jī)制與界面微觀結(jié)構(gòu)相關(guān)。粗糙界面：過(guò)渡層中的液相原子直接填補(bǔ)在空閑位置，晶體就能長(zhǎng)大-垂直生長(zhǎng)。生長(zhǎng)速度：較低的過(guò)冷度，就可以達(dá)到較大的長(zhǎng)大速度。動(dòng)態(tài)過(guò)冷度在0.01~0.05K。第43頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二維形核長(zhǎng)大對(duì)于光滑界面：先在界面上形成二維片狀晶核，然后液相原子依附在臺(tái)階的側(cè)面，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)大。長(zhǎng)大速度速率較慢；動(dòng)態(tài)過(guò)冷度1-2K。第44頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月利用表面缺陷長(zhǎng)大缺陷露頭也能提供生長(zhǎng)需要的臺(tái)階，過(guò)冷度較大，1-2K。第45頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（5）晶體生長(zhǎng)形態(tài)主要取決于固液界面的微觀結(jié)構(gòu)、界面附近液體中的溫度分布兩個(gè)因素。在正溫度梯度情況下：粗糙界面：平面長(zhǎng)大，界面//Tm等溫面，幾乎重合；光滑界面：界面為臺(tái)階狀，輪廓面//Tm等溫面，但每個(gè)小平面與等溫面有一定角度。第46頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月正溫度梯度時(shí)兩種界面形態(tài)第47頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)溫度梯度時(shí)的枝晶長(zhǎng)大典型金屬的液固界面是粗糙界面，一般易于得到發(fā)達(dá)的樹枝狀晶體；當(dāng)S/L界面偶有凸起，則有可能與溫度更低的液體接觸，生長(zhǎng)速度加速，因而界面無(wú)法維持平面，而以樹枝狀長(zhǎng)大。許多結(jié)晶軸伸向液體（一次軸），晶軸上又會(huì)長(zhǎng)出二次軸，二次軸上又長(zhǎng)出三次軸等。由于晶體生長(zhǎng)的各向異性，晶軸都具有一定的晶體學(xué)方向，如bcc和fcc的<100>，體心四方的<110>，hcp的等。第48頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)溫度梯度時(shí)的枝晶長(zhǎng)大第49頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在結(jié)晶過(guò)程中骨架逐漸發(fā)展向前伸展；直徑增大；長(zhǎng)出高次軸。直到液體消耗完或與相鄰晶粒相遇為止。如果金屬很純，液體補(bǔ)充凝固收縮所需，凝固后得到多邊形晶粒，看不出樹枝生長(zhǎng)的痕跡。第50頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表面樹枝狀晶若含有雜質(zhì)且分布不均、或補(bǔ)縮不完全可以看到樹枝狀晶體。第51頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在負(fù)的溫度梯度條件下：具有光滑液/固界面的物質(zhì)，由于界面能較大且各向異性明顯，溫度梯度不太大時(shí)，維持光滑界面；得到簡(jiǎn)單形狀，如片狀、針狀等的晶體；溫度梯度較大時(shí)，形成帶有小平面的樹枝晶。第52頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5凝固動(dòng)力學(xué)與晶粒尺寸

4.5.1凝固動(dòng)力學(xué)形核率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)在單位體積液相內(nèi)形成晶核的數(shù)目，用I或表示；晶體長(zhǎng)大速度：晶體生長(zhǎng)的線速度，G；結(jié)晶速度：固相體積隨時(shí)間的增長(zhǎng)率，由形核率和長(zhǎng)大速率決定。第53頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）形核率形核率取決于形核功與液相原子活動(dòng)性兩個(gè)因素均勻形核與非均勻形核的形核率分別可以表示為第54頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）晶體長(zhǎng)大速度從LS的勢(shì)壘為Q，單位時(shí)間附著在晶體的原子數(shù)目其中振動(dòng)頻率，n晶體表面原子數(shù)。第55頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月從SL的勢(shì)壘為Q+GV，單位時(shí)間離開晶體的原子數(shù)目因此，晶體長(zhǎng)大速度為第56頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在過(guò)冷度較小時(shí)G與過(guò)冷度成正比，生長(zhǎng)速度各向異性第57頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）晶體的體積增長(zhǎng)速度如果各晶粒自由生長(zhǎng)，晶粒尺寸r=Gt;晶粒體積K形狀因子若自由形核長(zhǎng)大，已結(jié)晶固體體積分?jǐn)?shù)第58頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在t時(shí)刻，已結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)V,形核與長(zhǎng)大只能在剩余液相（1-V）當(dāng)中進(jìn)行，二者滿足第59頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晶體的體積增長(zhǎng)速度結(jié)晶速度：慢—>快—>慢開始速度很慢，需要孕育期，此時(shí)晶核很少；最后階段液體變少，過(guò)冷度越大，孕育期越短，整個(gè)結(jié)晶所需時(shí)間越短第60頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5.2晶粒尺寸

（1）平均晶粒尺寸晶粒的平均尺寸用單位體積晶粒數(shù)目ZV或單位面積晶粒數(shù)目ZS表示。因?yàn)橐粋€(gè)晶核生長(zhǎng)為一個(gè)晶粒，所以第61頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月單位體積晶粒數(shù)單位面積晶粒數(shù)近似地第62頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）晶粒細(xì)化細(xì)化晶?？梢蕴岣邚?qiáng)度、韌性。結(jié)晶過(guò)程中細(xì)化晶粒的方法有提高冷速、過(guò)冷度；增大I/G（下頁(yè)）孕育處理（變質(zhì)處理）：促進(jìn)非均勻形核攪拌、振動(dòng)等：破斷枝晶，改變微區(qū)壓力；此外，塑性變形、再結(jié)晶，重結(jié)晶等也可以細(xì)化晶粒。第63頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在過(guò)冷度不太大時(shí)第64頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5凝固理論應(yīng)用

4.5.1鑄態(tài)組織的控制

(1)典型鑄錠組織典型鑄錠包括三個(gè)晶區(qū)：表面細(xì)晶區(qū)；柱狀晶區(qū)和中心粗大等軸晶區(qū)。第65頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表面細(xì)晶區(qū)澆注后，液體接觸模壁，產(chǎn)生極大的過(guò)冷度，加上模壁的非均勻形核作用，形成大量核心；這些核心迅速生長(zhǎng)并相互接觸；由于液體溫度較高，結(jié)晶放熱，細(xì)晶區(qū)很快停止發(fā)展，很薄。致密，力學(xué)性能佳。第66頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月柱狀晶區(qū)液體內(nèi)部熱量通過(guò)模壁向外散熱，在鑄錠內(nèi)建立了較大的溫度梯度，散熱的方向性明顯；界面溫度較高，形核困難，部分細(xì)晶粒向液體中生長(zhǎng)；由于相互抵觸妨礙生長(zhǎng)，只有一次軸（生長(zhǎng)速度最快）與散熱方向相反的晶粒得到擇優(yōu)生長(zhǎng)，形成柱狀晶區(qū)。柱狀晶垂直于模壁，與散熱方向相反。各向異性明顯，致密但是在交匯處有弱面。第67頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月中心粗大等軸晶區(qū)剩余液體散熱沒(méi)有明顯的方向性；溫度較高，形核率低；得到粗大等軸晶；可以液相形核，也可能有外來(lái)晶核，如籽晶卷入、樹枝晶漂移、晶體下沉等。組織粗大，夾雜氣孔等缺陷多。第68頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）鑄錠組織控制較長(zhǎng)時(shí)間保持正溫度梯度，方向性散熱有利于柱狀晶區(qū)的發(fā)展；反之，均勻散熱易于形成發(fā)達(dá)的等軸晶。例如以下因素促進(jìn)形成柱狀晶：提高澆注溫度；快冷（模型導(dǎo)熱快）。第69頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.5.2特殊凝固舉例--制取單晶第70頁(yè)，課件共78頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月定向凝固長(zhǎng)時(shí)間維持方向性散熱得到完全柱狀晶，使某一方向的性能得