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如何控制晶粒大小

控制晶粒大小的方法主要包括:

增大過冷度。通過加快冷卻速度,例如使用鋼模鑄造或在砂模中加入冷鐵,可以提高液態金屬的過冷度,從而細化晶粒。

變質處理。在液態金屬結晶前,加入一些難熔固態顆粒,這些顆粒可以形成大量的非自發晶核,增加形核率,進而細化晶粒。

機械振動和攪拌。使用機械、超音波或電磁振動等方法可以使生長中的樹枝晶破碎和細化。這些破碎的樹枝晶可以起到新的晶核作用,增加晶核數量,從而細化晶粒。

添加孕育劑或變質劑。在合金中加入特定的孕育劑或變質劑,可以增加晶核數量或阻礙晶粒長大,從而達到細化晶粒的效果。

控制形核率和晶核長大速率。形核率大時,結晶後的晶粒多且細;晶核長大速率快時,晶粒則較粗大。通過控制這些參數,可以實現對晶粒大小的調控。