金属结晶形成晶体过程的温度,可用热分析法测定,即将液态金属放在坩埚中以极其缓慢的速度进行冷却,在冷却过程中观测并记录温度随时间变化的数据,并将其绘制成如图1-7所示的冷却曲线 a 。
由图1-7可知,当液态金属冷却到 T 0 时,出现水平段1—2,其对应的温度就是金属的理论结晶温度 T 0 ,冷却曲线上的水平段表示温度保持不变。纯金属的结晶是在恒温下进行的,这是因为金属在1点开始结晶时放出结晶潜热,补偿了向外界散失的热量,2点结晶终止后,冷却曲线又连续下降。
图1-7 金属结晶的冷却曲线示意图
a —理论结晶温度曲线 b —实际结晶温度曲线
实际生产中,金属不可能极其缓慢地由液体冷却到固体,冷却速度是相当快的,金属总是要在理论结晶温度 T 0 以下的某一温度 T 1 才能开始结晶,如图1-7中曲线 b 所示。图中, T 1 称为实际结晶温度, T 0 和 T 1 之差称为过冷度Δ T ,其大小和冷却速度、金属性质及纯度有关,冷却速度越大,过冷度也越大,实际金属的结晶温度越低。