柱状晶

金属结晶过程中如何控制柱状晶区和等轴晶区的大小？长石晶体多为板状或板状柱状。双胞胎现象很普遍，比如慢冷通常会形成柱状 crystal，性能很差，但是通过较慢的冷却和精确的控制，各晶区形成的原因分析铸锭典型的组织特征是表层为细晶区，中心为等轴晶区，在这两个晶区之间有柱状晶区。

试描述一个铸锭的典型组织特征:表层为细晶区，中心为等轴区，在这两个区域之间有柱状晶区。铸锭的结晶和凝固受到模具形状和散热速度的限制。铸锭宏观组织最外层:细等轴晶区中部:柱状晶区核心:粗等轴晶区(1)细等轴晶区(激冷层):核心多晶细小:大过冷自发形核；非自发成核模壁(2) 柱状晶区:过冷度降低。根据细晶粒的取向(主轴平行于垂直于模具壁的方向)，晶粒迅速生长到液体中。

中心有一个晶核(籽晶)。中心区域的晶种来源:成分过冷理论:成分过冷出现在液体的中心区域，形成大量的晶核，长成等轴晶。影响铸锭组织的因素(1)浇注温度:提高浇注温度有利于柱状晶体的生长。因为:提高浇注温度使液体长时间保持正的温度梯度；同时减少液体中非自发核心数量。(2)模具的冷却能力:冷却能力大，有利于柱状晶体的生长。由于模具的冷却能力大，热量可以快速传导出去，保证液体保持正的温度梯度。

长石晶体多呈板状或沿晶轴延伸的板状柱状。孪晶现象非常普遍，有20多种孪晶规律。常见的孪晶律有钠长石律、马尼巴尔律、巴维诺律、卡斯巴斯律和肖纳钠长石律。它们分别存在于三斜晶体或单斜和三斜晶体中。长石通常是乳白色的。

其余的很少。云母通常呈假六方或菱形板状、片状、晶体状。颜色随化学成分的变化而变化，主要是随着铁含量的增加而加深。白云母无色、透明或浅色。黑云母是黑色到深褐色和深绿色。金云母呈黄色、棕色、绿色或无色；锂云母呈淡紫色、玫瑰红至灰色，解理面呈玻璃状和珍珠状。应时应时的外观通常为无色、白色、乳白色、灰色、半透明，其莫氏硬度为7。

一般来说，通过控制冷却速度可以获得相应的晶区。由于不同的晶体形式，材料的许多性能受到很大影响。有必要通过获得合适的晶体形式来获得所需的材料性能。比如缓慢冷却通常会形成柱状 crystal，性能较差，但通过较慢的冷却和精确的控制，可以得到超大的“柱状 crystal”单晶。表演变化很大。

为了获得发达的柱状晶区，应采取措施:1)控制模具的冷却能力，采用导热性好、热容量大的模具材料，增加模具厚度，降低模具温度。2)提高浇注温度或浇注速度，3)提高熔化温度。基本原理:1)模具的冷却能力越大，越有利于柱状晶体的生长，2)提高浇注温度或浇注速度使温度梯度增大，有利于柱状晶体的生长。3)熔化温度越高，液态金属过热度越大，溶解的非金属夹杂物越多，异相成核次数越少，降低了柱状晶体前沿液体中成核的可能性，有利于柱状晶体的生长。