jsenchun 蒋工答疑系列之四十七：晶轴、枝晶、单晶体、道理

我心飞翔eric

47、教科书中有晶轴与枝晶的照片，很大的单晶体、生长后的晶轴与枝晶，预示着什么道理？

jsenchun

预示晶体都有晶轴与枝晶。

aaron01

jsenchun 发表于 2013-6-2 10:15
预示晶体都有晶轴与枝晶。

晶体都有枝晶？这是谁教的理论？
枝晶是液相凝固时不平衡冷却产生的，谁说在加热奥氏体化的时候会有枝晶和晶轴出现？
这么举个例子吧，你把45钢从室温开始加热到850度保温，会有枝晶出现？谁见过这种枝晶吗？上个照片上来！

jsenchun

aaron01 发表于 2013-6-7 00:29
晶体都有枝晶？这是谁教的理论？
枝晶是液相凝固时不平衡冷却产生的，谁说在加热奥氏体化的时候会有枝 ...

“晶核在液态时呈十字形”，这是教科书的原语句。十字形伸出的枝，就是晶轴的雌性，有关晶轴与枝晶的成长，请看“芮乃本”教授编写的“晶体生长的物理基础”一书。目前教科书中无此理论，你也不会知道的。纯铁的晶轴与枝晶的照片可能都见过吧，这是实际证据。实际上，成长后的铁晶体就像一颗大树。

孤鸿踏雪

jsenchun 发表于 2013-6-7 07:28
“晶核在液态时呈十字形”，这是教科书的原语句。十字形伸出的枝，就是晶轴的雌性，有关晶轴与枝晶的成长 ...

    请恕我孤陋寡闻：晶轴有雄性、雌性之分出自那本经典

孤鸿踏雪

    “实际上，成长后的铁晶体就像一颗大树”。

     这个可真是闻所未闻的新概念。

jsenchun

孤鸿踏雪 发表于 2013-6-7 07:38
“实际上，成长后的铁晶体就像一颗大树”。

     这个可真是闻所未闻的新概念。

成长后的晶轴与枝晶在空间呈90°，大树是一个比喻，教科书也是这样比喻的。望多看不同版本、不同年代的书，目前的教科书实在不敢恭维，有些误人子弟。

njxwl

金属学中对树枝晶的形成有详细的理论和描述，建议蒋先生去看看

孤鸿踏雪

jsenchun 发表于 2013-6-7 07:49
成长后的晶轴与枝晶在空间呈90°，大树是一个比喻，教科书也是这样比喻的。望多看不同版本、不同年代的书 ...

    我赞同蒋先生关于目前有很多书在误人子弟，但既然能成为教科书，想必应该相对严谨一些。

    因为现在是功利色彩浓郁的时代，也是学界最为浮躁的时代，很多人幻想一夜成名，因为在学界一夜成名和娱乐界一样可以带来滚滚的财源，所以有花钱雇人写论文，花钱发表论文和出书的人。

    我本人也出过一本书，尽管现在看来我自己的书很垃圾，但却是商业出版性质的，我本人未花分文。

    据说，哥白尼的日心说建立以后，数年之内没有公诸于众，即没有公开发表，这不是没有人发表，而是哥白尼本人没有将自己的手稿予以公示，因为那时候发表文章可能也没有人付给稿费，也没有人给评职称。

fantoule

液态金属凝固时才会有枝晶和晶轴出现的吧，固态相变是不会有枝晶的，我说的对吗？版主

孤鸿踏雪

jsenchun 发表于 2013-6-7 07:49
成长后的晶轴与枝晶在空间呈90°，大树是一个比喻，教科书也是这样比喻的。望多看不同版本、不同年代的书 ...

什么是枝晶？

    教科书介绍：枝晶，液体金属凝固时，固体晶核沿某些晶向生长较快，以致最后形成的具有树枝状的晶体，所以也有人也叫它树枝状晶体。

孤鸿踏雪

fantoule 发表于 2013-6-7 13:58
液态金属凝固时才会有枝晶和晶轴出现的吧，固态相变是不会有枝晶的，我说的对吗？版主

     我曾直言不讳告诉蒋老先生，他已经深深陷入金属晶体学那些抽象概念的泥沼而不能自拔，可悲的是当事人却浑然不知

zzrzzr

枝晶生长是在负温度梯度下结晶得到的，正温度梯度下没有枝晶，除非是固溶体合金存在成分过冷条件。

孤鸿踏雪

fantoule 发表于 2013-6-7 13:58
液态金属凝固时才会有枝晶和晶轴出现的吧，固态相变是不会有枝晶的，我说的对吗？版主

      我现在甚至怀疑蒋先生对再结晶、重结晶这些概念都缺乏了解，他的认知一直停留在液态金属的结晶学方面。

孤鸿踏雪

共同复习一下结晶、再结晶和重结晶等基本概念：

     1.结晶  物质由液态转变为固态的过程称为“凝固”。由于所有金属和合金在固态时一般都是晶体，所以在一般情况下，液态金属冷至熔点以下时转变为固态晶体的凝固过程称为结晶。

     2.再结晶  金属冷加工变形后，由于内能提高而处于不稳定状态，当加热到适当温度时，由于原子扩散能力增强，在晶格畸变较严重处，将进行重新成核和晶粒长大，形成一些位向与变形晶粒不同、内部缺陷减少的等轴小晶粒。这些小晶粒不断向外扩展长大，直至冷变形组织完全消失，从而获得没有内应力和形变的稳定组织。这一没有相变的结晶过程叫做再结晶。可以进行再结晶的最低温度叫做等再结晶温度。再结晶温度的高低，一般和金属的成分和形变量有关。能导致再结晶的最小形变量叫做临界形变。经再结晶后，金属的强度、硬度显著下降，塑性、韧性大大提高，加工硬化状态消失，内应力完全消除，金属的性能又重新复原到冷变形之前的状态。

    3.重结晶  与再结晶不同，重结晶是具有多型性相变的金属和合金，当温度改变通过其临界转变温度时，发生从一种点阵结构转变成另一种点阵结构的过程。

孤鸿踏雪

     同素异晶转变  金属在固态下随温度的改变由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的变化。同素异晶转变往往会产生较大的内应力。这是由于转变时晶体结构的变化引起了体积的变化，例如：由γ-Fe转变为α-Fe时体积膨胀约1%，且因为这是在较低温度的固态下发生的，因此，少量的体积变化就可能引起明显的内应力，这是造成零件变形甚至开裂的重要原因。

     相  所谓“相”就是合金中具有同一化学成分、同一结构和同一原子聚集状态的均匀部分。不同相之间有明显的界面分开。合金的性能一般都是由组成合金的各相本身的结构性能和各相的组合情况决定的。合金中的相结构大致可分为固溶体和化合物两大基本类型。
　　
     组织  泛指用金相观察方法看到的，由形态，尺寸不同、分布方式不同的一种或多种相构成的总体，以及各种材料缺陷和损伤。
     
     相变  简而言之，相变是相与相之间的转变。是由于温度、压力或成分及冷却条件的变化而导致一个相系中相的分解、合成或转变过程。从广义上讲，构成物质的原子（或分子）的聚合状态（相状态）发生变化的过程均称为相变，如从液相到固相的凝固过程，从液相到气相的蒸发过程等皆属相变。

   
   

jsenchun

孤鸿踏雪 发表于 2013-6-7 08:01
我赞同蒋先生关于目前有很多书在误人子弟，但既然能成为教科书，想必应该相对严谨一些。

    因为 ...

目前的书是提纲式的，有骨头没肉，更没血。

找漏洞

jsenchun 发表于 2013-6-7 15:15
？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？

热处理分开来读会产生误导没错（包括你）透过现象看本质才能把热处理持续发展，晶体的比重在你的眼里占的太重了，固然教材你发现了漏洞（可以理解为避轻就重么），其实研究晶体的推理根本就相互矛盾（比如雪冰和水）证明推理不一定会成立，你的推理也是一样.....至于热处理毕业云里雾里其实是对一个行业的不理解产生的对立感，（比如你我现在就是对立的）理解的不一样的，我是农民工你是高工.至于晶体的概念几乎本本都有论述俺们也许理解错了你是对的(书上很清楚的介绍，超级版主回帖也有论述）你要是拿纯铁来靠，马上大家都傻了.....。至于纯铁在热处理应用及实际使用中发挥多大作用你自己很清楚，试问谁去天天研究纯铁实验纯铁热处理有几个处理过纯铁的？

找漏洞

晶体推理只是参考你还是研究纯铁吧~和碳化物没有半点关系...
不要问我百度能搜到的问题哦我只会百度一下
热处理不能在纯铁上体现价值（我自己认为的哈，因为我没有处理过纯铁）

jsenchun

其实晶体的比重在前期研究时，并没有引起我的注意，大约在20年前，我在书店看到关于材料的一本书，但不是金属材料的书，书中有“材料的性能是由结构决定的”这句话，并讲到这是原则，引起我十年的考虑，以后才从这方面着手研究。首先考虑的是碳的含量，后考虑碳的结构。纯铁结晶时出现体积缩小，同素异构转变，结晶潜热现象，在碳钢结晶时同样出现，推理应该在碳钢淬火时也是应该出现的。实际上C曲线已表明有同素异构转变，但人们并没有认识到，只以珠光体的开始转变与结束来认识，即用碳来说明，马氏体的开始与结束，实际都是同素异构转变。同素异构转变是要出现结晶潜热现象的，结晶潜热现象对马氏体转变有很重要的作用，目前的理论又没有此内容。当知道碳含量与结构的关系后，一切就明白了。