比较均匀形核与非均匀形核的异同点

比较均匀形核与非均匀形核的异同点。答：相同点1）形核的驱动力和阻力相同；2）临界晶核半径相等；3）形成临界晶核需要形核功；4）结构起伏和能量起伏是形核的基础；5）形核需要一个临界过冷度；6）形核率在达到极大值之前，随过冷度增大而增加。与均匀形核相比，非均匀形核的特点：1）非均匀形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加；2）非均匀形核的晶核体积小，形核功小，形核所需结构起伏和能量起伏就小；形核容易，临界过冷度小；3）非均匀形核时晶核形状和体积由临界晶核半径和接触角共同决定；临界晶核半径相同时，接触角越小，晶核体积越小，形核越容易；4）非均匀形核的形核率随过冷度增大而增加，当超过极大值后下降一段然后晶粒大小对金属材料的塑性变形有何影响？在一定体积的晶体内，晶粒的数目越多，晶界就越多，晶粒就越细，并且不同位向的晶粒也越多，因而塑性变形的抗力也越大。细晶粒的多晶体不仅强度高，而且塑性和韧性也较好。因为晶粒越细，在同样变行条件下，变形量可分散在更多的晶粒内进行，使各晶粒的变形比较均匀，而不至于过于集中在少数晶粒上，使其变形严重。另一方面，晶粒越细，晶界就越多，越曲折，有利于阻止裂纹的传播，从而在其断裂前能承受较大的塑性变形，吸收较多的功，表现出较好的塑性和韧性。由于细晶粒金属具有较好的强度、塑性和韧性，故生产中总是尽可能地细化晶粒。间隙固溶体：溶质原子占据溶剂晶格中的间隙位置而形成的固溶体。若干溶质质点嵌入固相溶剂质点的间隙中而构成的固溶体。通常，插入溶质的半径与溶剂质点的半径相比特别小时易于形成。在金属键的物质中这类固溶体很普遍，添入的氩、碳、硼都容易处在这些晶格的间隙位置中。如碳溶入v-铁中形成的间隙固溶体称为奥氏体。间隙固溶体的形成常有助于晶体的硬度、熔点和强度的提高。间隙相：当非金属原子半径与金属原子半径的比值小于0.59时，形成的筒单晶体结构的间隙化合物，称为间隙相。间隙化合物：指由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的金属化合物。根据组成元素原子半径比值及结构特征的不同，可将间隙化合物分为间隙相和具有复杂结构的间隙化合物。当非金属与金属的原子半径比是小于0.59时，形成具有单晶格的间隙化合物，称为间隙相。当比值大于0.59时，形成具有复杂结构的间隙化合物。钢的淬透性是钢材能够被淬透的能力，又称可淬性。是以淬火后马氏体深度为淬透层深度。影响淬透性的因素是临界冷却速度。凡是影响临界冷却速度的因素，都将影响钢的淬透性。过冷奥氏体稳定性元素含量越多，奥氏体实际晶粒度越粗大、成份越均匀，原始组织中碳化物越细小、分布越均匀，则过冷奥氏体的稳定性越大，有利于降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素，而与外部因素无关淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。淬透性与淬硬性不是一个内容，其区别在于：淬硬性又称可硬性，是钢淬火后所能达到的最高硬度。主要影响因素是钢的含碳量，硬度与淬硬性相关。原子结合能与结合力当元素的原子相互距离为无限时，彼此间是不存在相互作用的。使它们相互靠近时，便会发生相互作用。这种相互作用既有吸引，也有排斥。无论采取什么方式结合，吸引都是来自于异号电荷的库仑相互作用；排斥则一方面来自同号电荷的库仑相互作用，另一方面来自于泡利不相容原理决定的电子间相互作用。这种相互作用能与原子间相互距离的关系，吸引与排斥的综合作用与距离的关系存在着极小值，即能量最低值。从热力学观点，能量最低的状态是稳定存在状态。表明当单个原子彼此靠近变成凝聚态时，在适当的原子间距的情况下体系可处于能量最低的稳定状态，这个能量即原子的结合能。这是宇宙间存在凝聚态物质的理论基础。由原子间相互作用势能v，可以求出原子间作用力f，，可见在势能最小值所对应的原子间距r0处，原子间结合力f=0，表明在这个距离时，原子间的吸引力与排斥力大小相等，方向相反，互相抵消，原子处于平衡位置。