哪些方法获得细晶粒

A. 用那些方法可以获得细晶粒组织，其依据是什么

通过控冷控轧的方法，使钢筋组织晶粒细化、强度提高，该工艺既能提高强度又能降低脆性转变温度，钢中微合金元素通过析出质点在冶炼凝固过程到焊接加热冷却过程中影响晶粒成核和晶界适移来影响晶粒尺寸，细晶强化的特点是在提高强度的同时，还能提高韧性或保持韧性和塑性基本不下降

B. 细化晶粒的方法有哪些

1、冶金处理细化晶粒

铸造过程中传统的晶粒细化方法主要是通过添加形核剂进行变质处理来实现，通过提供大量的弥散质点促进非均匀形核，使钢液凝固后获得更多的细小晶粒。

此外，合金化也可以有效地细化钢铁的晶粒：一方面是某些元素，例如Mn、Cr等，可以降低相变温度，细化晶粒并细化相变过程中或相变后析出的微合金碳氮化合物；另一方面是某些强碳氮化合元素与钢中的碳或氮形成微纳米级的化合物，对晶粒的长大起到强烈的阻碍作用，同时也促进形成大量的非均匀晶核以细化晶粒。

2、形变热处理细化晶粒

形变热处理是一种将固态相变或再结晶与机械变形有机结合在一起进行材料热处理的手段，对材料组织细化极为有效。利用形变热处理，可以同时达到成型和改善显微组织的双重目的，使工件获得优异的强度和韧性。

3、磁场或电场细化晶粒

强磁场或电场是影响金属相变的重要因素：由于不同相具有不同的磁导率或电介质常数，电磁场将影响其吉布斯（Gibbs）自由能进而影响到y-a相变温度。在热轧过程中采用间断施加磁场或者电场的方法可以改变AC3温度，反复进行奥氏体-铁素体相变，促进铁素体晶粒细化。外加磁场或电场将增大淬火冷却时从奥氏体向马氏体转变的相变驱动力，可获得与增大过冷度相同的效果，从而增加马氏体的形核率，降低其生长速度，达到组织细化的目的。

4、球磨细化晶粒

球磨法是指将大块物料放入高能球磨机中，利用介质和物料之间相互研磨和冲击使物料细化，其产物一般为粉料，形状不规则，表面也可能与介质发生化学反应而受污染，粒子因受到多次变形、硬化和断裂，会有大量缺陷存在，因而表面缺陷多且活性极高。

5、非晶晶化细化晶粒

非晶晶化法通常由非晶态固体的获得和晶化2个过程组成：非晶态固体可通过熔体激冷、高速直流溅射等技术制备，晶化通常采用等温退火方法实现，近年来还发展了分级退火、脉冲退火等方法。

6.强塑性变形细化晶粒

强塑性变形细化晶粒法目前有等通道挤压法，高压扭转法，累积叠轧焊法，多向压缩法。但每种方法都有一定的局限，且可加工的尺寸都有限。

(2)哪些方法获得细晶粒扩展阅读：

晶粒度检测的方法

（1）渗碳法。将试样在930℃±10℃保温6h，使试样表面获得1mm以上的渗碳层。渗碳后将试样炉冷到下临界温度以下，在渗碳层中的过共析区的奥氏体晶界上析出渗碳体网，经磨制和浸蚀后便显示出奥氏体晶粒边界。这种方法适于渗碳钢。

（2）氧化法。将试样检验面抛光，然后将抛光面朝上放入加热炉中，在860℃±10℃加热1h，然后淬入水中或盐水中，经磨制和浸蚀后便显示出由氧化物沿晶界分布的原奥氏体晶粒形貌。这种方法适用于碳含量为0.35%～0.60%的碳钢和合金钢。

（3）网状铁素体法。将碳含量不大于0.35%的试样在900℃±10℃、碳含量大于0.35%的试样在860℃±10℃加热30min，然后空冷或水冷，经磨制和浸蚀后沿原奥氏体晶界便显示出铁素体网。这种方法适用于碳含量为0.25%～0.60%的碳钢和碳含量为0.25%～0.50%的合金钢。

（4）直接淬火法。将碳含量不大于0.35%的试样在900℃±10℃、碳含量大于0.35%的试样在860℃±10℃加热60min，然后淬火，得到马氏体组织，经磨制和浸蚀后显示奥氏体晶界。为了清晰显示晶界，在腐蚀前可在550℃±10℃回火1h。这种方法适用于直接淬火硬化钢。

（5）网状渗碳体法。将试样在820℃±10℃加热，保温30min以上，炉冷到下临界点温度以下，使奥氏体晶界上析出渗碳体网。经磨制和浸蚀后显示奥氏体晶粒形貌。这种方法适用于过共析钢。

（6）网状珠光体法。采用适当尺寸的棒状试样，加热到规定的淬火温度，保温后将试样的一端在水中淬火，经磨制和浸蚀后可以看到细珠光体网显示出的奥氏体晶粒形貌。这种方法适用于其他方法不能显示的过共析钢。

C. 生产中，为什么要细化晶粒常用的细化晶粒的方法有哪些

为何要细化晶粒：
因为一般地说，在室温下，细晶粒金属具有较高的强度和韧性。
细化晶粒的方法有哪些：
1、增加过冷度
2、变质处理
3、振动处理
生产（proce），指人类从事创造社会财富的活动和过程，包括物质财富、精神财富的创造和人自身的生育，亦称社会生产。狭义生产仅指创造物质财富的活动和过程。也指动物的繁衍后代。

D. 为什么材料一般希望获得细晶粒细化晶粒的方法有那些

因为晶粒细化既可以提高材料的强度，又可以提高韧性。
有添加合金元素，粉末冶金，添加变质剂，熔体搅拌，超声波处理，等

E. 工业生产在金属结晶过程中采用哪些方法使其成 为细晶粒材料

在工业生产之中，得到细晶粒金属，通常采用的方法就是热处理，如广泛采用的淬火处理，就是把钢材加热到900度以上奥氏体化.，然后在淬火介质之中快速冷却，从而得到细晶粒金属材料，如油淬火、水淬火等等。

F. 细化晶粒有哪些方法

方法：

（1）在液态金属结晶时，提高冷却速度，增大过冷度，来促进自发形核。晶核数量愈多，则晶粒愈细。

（2）在金属结晶时，有目的地在液态金属中加入某些杂质，做为外来晶核，进行非自发形核，以达到细化晶粒的目的，此方法称为变质处理。这种方法在工业生产中得到了广泛的应用。如铸铁中加入硅、钙等。

（3）在结晶过程中，采用机械振动、超声波振动、电磁搅拌等，也可使晶粒细化。

因为一般地说，在室温下，细晶粒金属具有较高的强度和韧性，所以需要细化晶粒。

(6)哪些方法获得细晶粒扩展阅读：

理想的铸锭组织是铸锭整个截面上具有均匀、细小的等轴晶，这是因为等轴晶各向异性小，加工时变形均匀、性能优异、塑性好，利于铸造及随后的塑性加工。要得到这种组织，通常需要对熔体进行细化处理。

都与过冷度有关，过冷度增加，形核率与长大速度都增加，但两者的增加速度不同，形核率的增长率大于长大速度的增长率。在一般金属结晶时的过冷范围内，过冷度越大，晶粒越细小。

铝及铝合金铸锭生产中增加过冷度的方法主要有降低铸造速度、提高液态金属的冷却速度、降低浇注温度等。

但是，如果没有较多的游离晶粒的存在，增加激冷作用反而不利于细晶粒区的形成和扩大。

动态晶粒细化就是对凝固的金属进行振动和搅动，一方面依靠从外面输入能量促使晶核提前形成，另一方面使成长中的枝晶破碎，增加晶核数目。当前已采取的方法有机械搅拌、电磁搅拌、音频振动及超声波振动等。

利用机械或电磁感应法搅动液穴中熔体，增加了熔体与冷凝壳的热交换，液穴中熔体温度降低，过冷带增大，破碎了结晶前沿的骨架，出现了大量可作为结晶核的枝晶碎块，从而使晶粒细化。

1.晶界上有界面能的作用，因此晶粒形成一个在几何学上与肥皂泡相似的三维阵列。

2.晶粒边界如果都具有基本上相同的表面张力，晶粒呈正六边形。

3.在晶界上的第二类夹杂物（杂质或气泡）,如果它们在烧结温度下不与主晶相形成液相,则将阻碍晶界移动。

在烧结体内晶界移动有以下七种方式： 气孔靠晶格扩散移动； 气孔靠表面扩散移动； 气孔靠气相传递； 气孔靠晶格扩散聚合； 气孔靠晶界扩散聚合； 单相晶界本征迁移； 存在杂质牵制晶界移动。

G. 怎样获得细晶粒组织

要获得细晶粒组织有以下几种方法：
1.外加形核物质，变质剂，孕育剂，中间合金等（如陶瓷颗粒，稀土元素）
2.外加场作用（如，电磁搅拌，超神波处理）
3.固态成型工艺（如等径角道挤压(ECAE)和大比率挤压,热锻等）
4.快速冷却技术
细晶粒钢又名本质细晶粒钢，是金属材料通过一些热处理方法细化晶粒使其本质晶粒度达到5至8级，从而提高其机械性能的钢材。本质晶粒度是指钢在一定条件下奥氏体晶粒长大的倾向，在930±10℃保温3～8h后测定奥氏体晶粒。
当钢中加入合金元素；铬、钼、钛、钨、钒等，将使晶粒长大的倾向大大减少，即降低钢的过热敏感性。但本质细晶粒钢，当加热到所谓组织晶粒长大的合金元素及其碳化物一旦溶于奥氏体的温度时，一般在950℃以上，并且常时间保温，其晶粒便开始急剧长大。

用途
细晶粒钢用于石油化工、煤转化、核电、汽轮机缸体、火电等使用条件苛刻、腐蚀介质复杂的大型设备，如：水洗塔、第二变换炉、焦炭塔、脱硫槽、转化气余热锅炉、甲烷化炉、反应器、再生器、加氢反应器、甲烷化加热器、转化气蒸汽发生器。

H. 工业生产在金属结晶过程中采用哪些方法使其成 为细晶粒材料

在工业生产之中，得到细晶粒金属，通常采用的方法就是热处理，如广泛采用的淬火处理，就是把钢材加热到900度以上
奥氏体化
.，然后在
淬火介质
之中快速冷却，从而得到细晶粒金属材料，如
油淬火
、水淬火等等。

I. 根据凝固理论，细化晶粒的基本途径有哪些

1、改变结晶过程中的凝固条件，尽量增加冷却速度，另一方面调节合金成分以提高液体金属过冷能力，使形核率增加，进而获得细化的初生晶粒。

2、进行塑性变形时严格控制随后的回复和再结晶过程以获得细小的晶粒组织。

3、利用固溶体的过饱和分解或粉末烧结等方法，在合金中产生弥散分布的第二相以控制基体组织的晶粒长大。

4、通过同素异形转变的多次反复快速加热冷却的热循环处理来细化晶粒。

5、机械振动、超声波振动和电磁振动。

细化晶粒与冷度的关系：

都与过冷度有关，过冷度增加，形核率与长大速度都增加，但两者的增加速度不同，形核率的增长率大于长大速度的增长率。在一般金属结晶时的过冷范围内，过冷度越大，晶粒越细小。

铝及铝合金铸锭生产中增加过冷度的方法主要有降低铸造速度、提高液态金属的冷却速度、降低浇注温度等。但是，如果没有较多的游离晶粒的存在，增加激冷作用反而不利于细晶粒区的形成和扩大。