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ytuygm木虫 (小有名气)
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[交流]
大家交流下连铸坯等轴晶、柱状晶与树枝晶的理解！ 已有5人参与
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柱状晶、等轴晶与树枝晶的理解！ 众所周知，连铸坯的凝固组织分为表面激冷层（细小等轴晶区）、柱状晶区和中心等轴晶区，即3晶区结构。铸坯凝固组织的控制就是要增大中心等轴晶区，从而控制中心偏析。最近几天和同事讨论的时候发现，好多同事对柱状晶、等轴晶和树枝晶的概念存在混淆，本人查阅了相关资料同事参考了本论坛的相关帖子，对三个概念理解如下： 1、柱状晶、等轴晶和树枝晶的尺度不一样。 树枝晶是晶体生长方式的描述，《材料科学基础》中指出金属的凝固一般以枝晶的形式进行，这应该跟钢凝固过程中的选分结晶有关；而等轴晶和柱状晶是晶体生长形貌的描述，其基本单元都是树枝晶，即为柱状树枝晶和等轴树枝晶，树枝晶和柱状晶是不能完全画等号的，这一点好多人都将其画了等号。总结一句就是树枝晶是微观，而柱状晶和等轴晶是相对宏观的。低倍看凝固组织本身就是一个宏观的概念。 2、柱状晶和等轴晶的竞相生长。 个人理解：一般结晶由形核和晶体长大两个过程组成，形核速率和生长速率的相对大小会决定晶粒的数量和大小；而凝固前沿的过冷度是他们的决定因素。激冷层中，过冷度大以及铜板表面的异质形核质点促使形核速率较大而生长速率相对较小，同时凝固前沿过冷度相对均匀，这是细小等轴晶形成的主要原因。随着坯壳的凝固，凝固前沿的冷却速率下降，并且形成了定向凝固的趋势（即，厚度方向温度梯度最大），形核速率会受很大影响，而凝固前沿过冷度定向分布使枝晶主轴沿厚度方向定向生长，选分结晶和温度不均匀分布会使二次枝晶不同程度的生长。而一般认为，柱状晶和中心等轴晶过度的地方柱状晶已停止生长，此时，液态钢水的过热度基本消失，虽然厚度方向上的定向传热不会改变，但凝固前沿的温度梯度分布也已比较均匀，加上前沿树枝晶的熔断为等轴晶生长提供晶核，是中心等轴晶形成的原因。 3、柱状晶、等轴晶与晶粒的关系 这个问题是同事讨论的时候提出来的。个人认为：柱状晶和等轴晶是在低倍组织中显示的，不能将一个柱状晶或一个等轴晶等同为一个晶粒。当然这也是本人较为迷惑的一点。就是晶粒到底是如何定义的，可否理解为，柱状晶和等轴晶只是取向类似的晶粒组成的形貌？ 以上是个人的一些理解，还请各位虫友批评指正，对于搞连铸的人理解上述问题应该是很重要的，入行时间短，也请大侠们多多指教！ |
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toni_kroos
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10楼2014-05-21 19:18:17
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ytuygm: 金币+2 2014-05-05 19:53:42
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ytuygm: 金币+2 2014-05-05 19:53:42
| 柱状晶，等轴晶与树枝晶是凝固结晶晶体形貌的描述分类，也就是你提到的生长方式，这里的|晶|指的是晶体，由于形核的原因同样的晶体结构又可以分为晶粒，晶粒之间存在晶界，即取向的不同产生交界。一个晶粒可以理解为一个形核长大的结果，由于长大和形核都收到化学成分及扩散速率的影响，在不同条件下可能长大为不同形貌。所以只能叫一个柱状晶晶粒，不能叫一个柱状晶。当一个晶粒在三维空间呈现类似柱状形貌时它就可以称为柱状晶，而在实际情况中往往是有很多这样形貌的晶粒，它们统称为柱状晶，同理可得等轴晶和树枝晶。具体的信息可以参考相关凝固理论的书籍。（个人理解，仅供参考） |
2楼2014-05-05 18:05:37
jinwei331
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5楼2014-05-19 21:07:32
