工程材料网络课程 2.2 金属材料的结构 2.2.4 金属的结晶(4)

在铝合金液体中加入钛、锆；钢水中加入钛、钒、铝等，都可使晶粒细化。在铁水中加入硅铁、硅钙合金时，能使组织中的石墨变细。另有一类物质，虽不能提供结晶核心，但能阻止晶粒的长大。有的则能附着在晶体的结晶前缘，强烈地阻碍晶粒长大。例如，在铝硅合金中加入钠盐，钠能富集在硅的表面，降低硅的长大速度，阻碍粗大的硅晶体的形成，使合金的组织细化。

3)振动处理

对结晶过程中的液态金属输入一定频率的振动波，形成的对流会使成长中的树枝晶臂折断，增大了晶核数目，从而显著提高形核率，细化晶粒。常用的振动方法有机械振动、超声波振动、电磁搅拌等。特别是在钢的连铸中，电磁搅拌已成为控制凝固组织的重要技术手段。

(5)同素异构转变

许多金属在固态下只有一种晶体结构，如铝、铜、银等金属在固态时无论温度高低，均为面心立方晶格。钨、钼、钒等金属则为体心立方晶格。但有些金属在固态下，存在两种或两种以上的晶格形式，如铁、钴、钛等。这类金属在冷却或加热过程中，其晶格形式会发生变化。金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变。