熔融態(tài)金屬特征-金屬晶粒鑄造結(jié)構(gòu)金相顯微鏡
大多數(shù)常用的鑄造工藝及其某些特性。顯然，選擇特定的鑄造工藝
時(shí)并不存在一種準(zhǔn)確無誤的方法，但是，建議設(shè)計(jì)人員考慮上面討
論過的各種因素(公差、表面粗糙度、尺寸等等)和問問自己在這些
方面各有什么要求。對(duì)于這些問題的答案，應(yīng)當(dāng)指出制造一個(gè)零件
的合理的鑄造工藝。
鑄造設(shè)計(jì)
所有金屬形式都起始于鑄件。鍛鋼是由鑄錠制成的。對(duì)大多數(shù)
其他鍛造金屬而言都是如此。凝固過程中在鑄摸內(nèi)發(fā)生的事情可以
對(duì)性能產(chǎn)生影響。住制取鍛造金屬型材的機(jī)械和熱加工階段消除了
鑄造過程的影響，但在鑄件型材的應(yīng)用中，鑄造過程的影響仍然需
要認(rèn)真對(duì)待。
凝固機(jī)理
熔融態(tài)金屬的特征是金屬原子處于隨機(jī)運(yùn)動(dòng)或無規(guī)則的狀態(tài)。
在固態(tài)時(shí)，金屬原于通常是有序排列，它們具有晶體結(jié)構(gòu)。在高倍
顯微鏡下，我們可以發(fā)現(xiàn)金屬是由晶粒組成的，每個(gè)晶粒中的原子
都有相同的結(jié)晶取向。我們已經(jīng)知道冷作硬化怎樣使這些晶粒變形
從而強(qiáng)化金屬，現(xiàn)在讓我們回答這些晶粒是怎樣形成的問題。晶粒
是在凝固過程中通過原子本身以各種方式依附于晶核而形成的，然
后通常以稱為樹枝晶的樹枝狀形式長(zhǎng)大，等到完全凝固時(shí)樹枝晶就
變成了晶粒。至于樹枝晶為什么是晶體長(zhǎng)大的自然方式還沒有真正
弄明白，但是它們長(zhǎng)大的實(shí)際情況卻不需要什么記錄證實(shí)，看到過
冬天結(jié)在窗子上霜的人都可以看到樹枝晶枝狀晶體的長(zhǎng)大。當(dāng)鑄件
凝固時(shí)會(huì)發(fā)生三個(gè)現(xiàn)象：(1)形成晶粒，(2·)在深冷期間的熔液的
化學(xué)變化，(3)發(fā)生收縮。樹枝晶和晶粒的形成是很重要的，因?yàn)?BR>它們會(huì)影響材料的性能，樹枝晶可能首先形成于模具的冷表面，它
們可能從雜質(zhì)處開始長(zhǎng)大，或它們可能隨機(jī)形核。如果樹枝晶在模
具壁上長(zhǎng)大，就會(huì)獲得柱狀鑄造結(jié)構(gòu)。如果鑄件凝固得很慢，就會(huì)
形成粗晶粒。通常不希望出現(xiàn)粗晶粒和柱狀晶粒，因?yàn)樗鼈兪沟脵C(jī)
械性能具有方向性，有時(shí)卻需要定向結(jié)構(gòu)，
