1、純金屬的冷卻曲線和過(guò)冷現(xiàn)象
金屬由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)晶體的過(guò)程稱(chēng)為結(jié)晶.純金屬的結(jié)晶是在固定的溫度下進(jìn)行的.其過(guò)程可描繪右圖所示冷卻曲線.純金屬由液態(tài)緩慢冷卻,隨著熱量向外界散失,溫度不斷下降,當(dāng)降到t0溫度時(shí)便開(kāi)始結(jié)晶.由于放出的結(jié)晶潛熱恰好補(bǔ)償了冷卻時(shí)向外散失的熱量,故這時(shí)的溫度不再下降,在冷卻曲線上出現(xiàn)水平線段,它所對(duì)應(yīng)的溫度t0稱(chēng)純金屬的理論結(jié)晶溫度.在實(shí)際生產(chǎn)中,由于冷卻速度較快,實(shí)際結(jié)晶溫度t1要低于理論結(jié)晶溫度,這種現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)冷現(xiàn)象.理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度的差值,稱(chēng)為過(guò)冷度,即Δt＝t0－t1.液態(tài)金屬的冷卻速度越快,實(shí)際結(jié)晶溫度就越低,即過(guò)冷度越大.實(shí)踐證明,金屬都是在一定的過(guò)冷度下結(jié)晶的,所以過(guò)冷是金屬結(jié)晶的必要條件.
2、純金屬的結(jié)晶過(guò)程
純金屬的結(jié)晶過(guò)程是一個(gè)不斷形成晶核和晶核不斷長(zhǎng)大的過(guò)程,見(jiàn)下圖所示.當(dāng)溫度下降到結(jié)晶溫度時(shí),原子的活動(dòng)能力減弱,在液態(tài)金屬中某些部位,首先有規(guī)則地排列成小晶體,形成結(jié)晶的核心（稱(chēng)為晶核,也稱(chēng)自發(fā)晶核）.晶核周?chē)脑影淳w的固有規(guī)律向這些晶核聚集長(zhǎng)大,與此同時(shí),又有新晶核產(chǎn)生、長(zhǎng)大,直到全部結(jié)晶完畢.