彈簧廠商彈簧材料的結(jié)晶過(guò)程

　　金屬由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程稱為結(jié)晶。金屬結(jié)晶后的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其性能影響很大，因此了解金屬的結(jié)晶規(guī)律非常重要。

　　(1)純金屬結(jié)晶后的熔融金屬液緩慢冷卻，金屬溫度隨時(shí)間t的變化可得到如圖所示的純金屬冷卻曲線。曲線上有一條恒定的水平線段，對(duì)應(yīng)的溫度就是金屬的結(jié)晶溫度。理論結(jié)晶溫度可以通過(guò)極慢的冷卻速度 V (即處于平衡狀態(tài)) 獲得。但在實(shí)際生產(chǎn)中，是以一定速度冷卻的，此時(shí)的結(jié)晶溫度低于T。這種現(xiàn)象稱為過(guò)冷，其溫差Δt稱為過(guò)冷度。從圖中可以看出，冷卻速度越快，過(guò)冷度就越大。

　　(2)純金屬的結(jié)晶過(guò)程和晶粒尺寸結(jié)晶過(guò)程是在結(jié)晶溫度下形核長(zhǎng)大的過(guò)程。如圖所示，每個(gè)晶核長(zhǎng)成不規(guī)則的小晶體，稱為晶粒。同一晶粒中的原子排列在某一相中，但與相鄰晶粒中的原子不同。晶粒間的界面稱為晶界。

　　晶粒尺寸對(duì)材料的性能有很大的影響。常溫下金屬晶粒越細(xì)，其強(qiáng)度和硬度就越高，塑性和韌性也越好。因此，細(xì)化晶粒是提高金屬力學(xué)性能的重要措施。在結(jié)晶過(guò)程中，提高冷卻速度和過(guò)冷度可以細(xì)化晶粒。在金屬中加入少量的改性劑也可以增加形核的數(shù)量，有效地細(xì)化晶粒。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)注意避免金屬晶粒長(zhǎng)大，降低其力學(xué)性能。