金属晶粒的大小主要取决于哪些因素?

Question

如题所述

Answer 1

金属晶粒的大小主要取决于晶核的数目和晶粒长大速度的相对大小。

晶粒度的影响，实质是晶界面积大小的影响。晶粒越细小则晶界面积越大，对性能的影响也越大。对于金属的常温力学性能来说，一般是晶粒越细小，则强度和硬度越高，同时塑性和韧性也越好。

这是因为，晶粒越细，塑性变形也越可分散在更多的晶粒内进行，使塑性变形越均匀，内应力集中越小；而且晶粒越细，晶界面越多，晶界越曲折；晶粒与晶粒中间犬牙交错的机会就越多，越不利于裂纹的传播和发展，彼此就越紧固，强度和韧性就越好。

金属结晶时，每个晶粒都是由一个晶核长大而成的，因此晶粒的大小取决于晶核的数目和晶粒长大速度的相对大小。晶核的数目用形核率表示。形核率越大，单位体积中晶核的数目越多，晶粒越细小。长大速度越小，长大过程中形成的晶核批次越多，晶核数目越多，因而晶粒越细小。

晶粒度是衡量多晶体中晶粒的平均大小的尺度。通常有四种方法确定：

（1）通过显微镜观察测定晶粒的平均尺寸；

（2）在显微镜观察下同规定的标准等级图相比较；

（3）在显微镜下数出一定面积内的晶粒数，以计算平均尺寸；

（4）观察金属端口，同具有标准晶粒度的试样相比较。