哪些方法獲得細晶粒

A. 用那些方法可以獲得細晶粒組織，其依據是什麼

通過控冷控軋的方法，使鋼筋組織晶粒細化、強度提高，該工藝既能提高強度又能降低脆性轉變溫度，鋼中微合金元素通過析出質點在冶煉凝固過程到焊接加熱冷卻過程中影響晶粒成核和晶界適移來影響晶粒尺寸，細晶強化的特點是在提高強度的同時，還能提高韌性或保持韌性和塑性基本不下降

B. 細化晶粒的方法有哪些

1、冶金處理細化晶粒

鑄造過程中傳統的晶粒細化方法主要是通過添加形核劑進行變質處理來實現，通過提供大量的彌散質點促進非均勻形核，使鋼液凝固後獲得更多的細小晶粒。

此外，合金化也可以有效地細化鋼鐵的晶粒：一方面是某些元素，例如Mn、Cr等，可以降低相變溫度，細化晶粒並細化相變過程中或相變後析出的微合金碳氮化合物；另一方面是某些強碳氮化合元素與鋼中的碳或氮形成微納米級的化合物，對晶粒的長大起到強烈的阻礙作用，同時也促進形成大量的非均勻晶核以細化晶粒。

2、形變熱處理細化晶粒

形變熱處理是一種將固態相變或再結晶與機械變形有機結合在一起進行材料熱處理的手段，對材料組織細化極為有效。利用形變熱處理，可以同時達到成型和改善顯微組織的雙重目的，使工件獲得優異的強度和韌性。

3、磁場或電場細化晶粒

強磁場或電場是影響金屬相變的重要因素：由於不同相具有不同的磁導率或電介質常數，電磁場將影響其吉布斯（Gibbs）自由能進而影響到y-a相變溫度。在熱軋過程中採用間斷施加磁場或者電場的方法可以改變AC3溫度，反復進行奧氏體-鐵素體相變，促進鐵素體晶粒細化。外加磁場或電場將增大淬火冷卻時從奧氏體向馬氏體轉變的相變驅動力，可獲得與增大過冷度相同的效果，從而增加馬氏體的形核率，降低其生長速度，達到組織細化的目的。

4、球磨細化晶粒

球磨法是指將大塊物料放入高能球磨機中，利用介質和物料之間相互研磨和沖擊使物料細化，其產物一般為粉料，形狀不規則，表面也可能與介質發生化學反應而受污染，粒子因受到多次變形、硬化和斷裂，會有大量缺陷存在，因而表面缺陷多且活性極高。

5、非晶晶化細化晶粒

非晶晶化法通常由非晶態固體的獲得和晶化2個過程組成：非晶態固體可通過熔體激冷、高速直流濺射等技術制備，晶化通常採用等溫退火方法實現，近年來還發展了分級退火、脈沖退火等方法。

6.強塑性變形細化晶粒

強塑性變形細化晶粒法目前有等通道擠壓法，高壓扭轉法，累積疊軋焊法，多向壓縮法。但每種方法都有一定的局限，且可加工的尺寸都有限。

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晶粒度檢測的方法

（1）滲碳法。將試樣在930℃±10℃保溫6h，使試樣表面獲得1mm以上的滲碳層。滲碳後將試樣爐冷到下臨界溫度以下，在滲碳層中的過共析區的奧氏體晶界上析出滲碳體網，經磨製和浸蝕後便顯示出奧氏體晶粒邊界。這種方法適於滲碳鋼。

（2）氧化法。將試樣檢驗面拋光，然後將拋光面朝上放入加熱爐中，在860℃±10℃加熱1h，然後淬入水中或鹽水中，經磨製和浸蝕後便顯示出由氧化物沿晶界分布的原奧氏體晶粒形貌。這種方法適用於碳含量為0.35%～0.60%的碳鋼和合金鋼。

（3）網狀鐵素體法。將碳含量不大於0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大於0.35%的試樣在860℃±10℃加熱30min，然後空冷或水冷，經磨製和浸蝕後沿原奧氏體晶界便顯示出鐵素體網。這種方法適用於碳含量為0.25%～0.60%的碳鋼和碳含量為0.25%～0.50%的合金鋼。

（4）直接淬火法。將碳含量不大於0.35%的試樣在900℃±10℃、碳含量大於0.35%的試樣在860℃±10℃加熱60min，然後淬火，得到馬氏體組織，經磨製和浸蝕後顯示奧氏體晶界。為了清晰顯示晶界，在腐蝕前可在550℃±10℃回火1h。這種方法適用於直接淬火硬化鋼。

（5）網狀滲碳體法。將試樣在820℃±10℃加熱，保溫30min以上，爐冷到下臨界點溫度以下，使奧氏體晶界上析出滲碳體網。經磨製和浸蝕後顯示奧氏體晶粒形貌。這種方法適用於過共析鋼。

（6）網狀珠光體法。採用適當尺寸的棒狀試樣，加熱到規定的淬火溫度，保溫後將試樣的一端在水中淬火，經磨製和浸蝕後可以看到細珠光體網顯示出的奧氏體晶粒形貌。這種方法適用於其他方法不能顯示的過共析鋼。

C. 生產中，為什麼要細化晶粒常用的細化晶粒的方法有哪些

為何要細化晶粒：
因為一般地說，在室溫下，細晶粒金屬具有較高的強度和韌性。
細化晶粒的方法有哪些：
1、增加過冷度
2、變質處理
3、振動處理
生產（proce），指人類從事創造社會財富的活動和過程，包括物質財富、精神財富的創造和人自身的生育，亦稱社會生產。狹義生產僅指創造物質財富的活動和過程。也指動物的繁衍後代。

D. 為什麼材料一般希望獲得細晶粒細化晶粒的方法有那些

因為晶粒細化既可以提高材料的強度，又可以提高韌性。
有添加合金元素，粉末冶金，添加變質劑，熔體攪拌，超聲波處理，等

E. 工業生產在金屬結晶過程中採用哪些方法使其成 為細晶粒材料

在工業生產之中，得到細晶粒金屬，通常採用的方法就是熱處理，如廣泛採用的淬火處理，就是把鋼材加熱到900度以上奧氏體化.，然後在淬火介質之中快速冷卻，從而得到細晶粒金屬材料，如油淬火、水淬火等等。

F. 細化晶粒有哪些方法

方法：

（1）在液態金屬結晶時，提高冷卻速度，增大過冷度，來促進自發形核。晶核數量愈多，則晶粒愈細。

（2）在金屬結晶時，有目的地在液態金屬中加入某些雜質，做為外來晶核，進行非自發形核，以達到細化晶粒的目的，此方法稱為變質處理。這種方法在工業生產中得到了廣泛的應用。如鑄鐵中加入硅、鈣等。

（3）在結晶過程中，採用機械振動、超聲波振動、電磁攪拌等，也可使晶粒細化。

因為一般地說，在室溫下，細晶粒金屬具有較高的強度和韌性，所以需要細化晶粒。

(6)哪些方法獲得細晶粒擴展閱讀：

理想的鑄錠組織是鑄錠整個截面上具有均勻、細小的等軸晶，這是因為等軸晶各向異性小，加工時變形均勻、性能優異、塑性好，利於鑄造及隨後的塑性加工。要得到這種組織，通常需要對熔體進行細化處理。

都與過冷度有關，過冷度增加，形核率與長大速度都增加，但兩者的增加速度不同，形核率的增長率大於長大速度的增長率。在一般金屬結晶時的過冷范圍內，過冷度越大，晶粒越細小。

鋁及鋁合金鑄錠生產中增加過冷度的方法主要有降低鑄造速度、提高液態金屬的冷卻速度、降低澆注溫度等。

但是，如果沒有較多的游離晶粒的存在，增加激冷作用反而不利於細晶粒區的形成和擴大。

動態晶粒細化就是對凝固的金屬進行振動和攪動，一方面依靠從外面輸入能量促使晶核提前形成，另一方面使成長中的枝晶破碎，增加晶核數目。當前已採取的方法有機械攪拌、電磁攪拌、音頻振動及超聲波振動等。

利用機械或電磁感應法攪動液穴中熔體，增加了熔體與冷凝殼的熱交換，液穴中熔體溫度降低，過冷帶增大，破碎了結晶前沿的骨架，出現了大量可作為結晶核的枝晶碎塊，從而使晶粒細化。

1.晶界上有界面能的作用，因此晶粒形成一個在幾何學上與肥皂泡相似的三維陣列。

2.晶粒邊界如果都具有基本上相同的表面張力，晶粒呈正六邊形。

3.在晶界上的第二類夾雜物（雜質或氣泡）,如果它們在燒結溫度下不與主晶相形成液相,則將阻礙晶界移動。

在燒結體內晶界移動有以下七種方式： 氣孔靠晶格擴散移動； 氣孔靠表面擴散移動； 氣孔靠氣相傳遞； 氣孔靠晶格擴散聚合； 氣孔靠晶界擴散聚合； 單相晶界本徵遷移； 存在雜質牽制晶界移動。

G. 怎樣獲得細晶粒組織

要獲得細晶粒組織有以下幾種方法：
1.外加形核物質，變質劑，孕育劑，中間合金等（如陶瓷顆粒，稀土元素）
2.外加場作用（如，電磁攪拌，超神波處理）
3.固態成型工藝（如等徑角道擠壓(ECAE)和大比率擠壓,熱鍛等）
4.快速冷卻技術
細晶粒鋼又名本質細晶粒鋼，是金屬材料通過一些熱處理方法細化晶粒使其本質晶粒度達到5至8級，從而提高其機械性能的鋼材。本質晶粒度是指鋼在一定條件下奧氏體晶粒長大的傾向，在930±10℃保溫3～8h後測定奧氏體晶粒。
當鋼中加入合金元素；鉻、鉬、鈦、鎢、釩等，將使晶粒長大的傾向大大減少，即降低鋼的過熱敏感性。但本質細晶粒鋼，當加熱到所謂組織晶粒長大的合金元素及其碳化物一旦溶於奧氏體的溫度時，一般在950℃以上，並且常時間保溫，其晶粒便開始急劇長大。

用途
細晶粒鋼用於石油化工、煤轉化、核電、汽輪機缸體、火電等使用條件苛刻、腐蝕介質復雜的大型設備，如：水洗塔、第二變換爐、焦炭塔、脫硫槽、轉化氣余熱鍋爐、甲烷化爐、反應器、再生器、加氫反應器、甲烷化加熱器、轉化氣蒸汽發生器。

H. 工業生產在金屬結晶過程中採用哪些方法使其成 為細晶粒材料

在工業生產之中，得到細晶粒金屬，通常採用的方法就是熱處理，如廣泛採用的淬火處理，就是把鋼材加熱到900度以上
奧氏體化
.，然後在
淬火介質
之中快速冷卻，從而得到細晶粒金屬材料，如
油淬火
、水淬火等等。

I. 根據凝固理論，細化晶粒的基本途徑有哪些

1、改變結晶過程中的凝固條件，盡量增加冷卻速度，另一方面調節合金成分以提高液體金屬過冷能力，使形核率增加，進而獲得細化的初生晶粒。

2、進行塑性變形時嚴格控制隨後的回復和再結晶過程以獲得細小的晶粒組織。

3、利用固溶體的過飽和分解或粉末燒結等方法，在合金中產生彌散分布的第二相以控制基體組織的晶粒長大。

4、通過同素異形轉變的多次反復快速加熱冷卻的熱循環處理來細化晶粒。

5、機械振動、超聲波振動和電磁振動。

細化晶粒與冷度的關系：

都與過冷度有關，過冷度增加，形核率與長大速度都增加，但兩者的增加速度不同，形核率的增長率大於長大速度的增長率。在一般金屬結晶時的過冷范圍內，過冷度越大，晶粒越細小。

鋁及鋁合金鑄錠生產中增加過冷度的方法主要有降低鑄造速度、提高液態金屬的冷卻速度、降低澆注溫度等。但是，如果沒有較多的游離晶粒的存在，增加激冷作用反而不利於細晶粒區的形成和擴大。