晶核數目越多－晶粒越多－晶粒越細小，從而提高材料的力學性能。

（1）提高過冷度： （>107℃/s 非晶態金屬）實驗測出：冷卻速度越大，生核速率越大>長大速率。

（2）變質處理（孕育處理）：在液態金屬中，加入一些細小的金屬粉末（變質劑）（孕育劑）形成非自發晶核，使晶核數目增多，晶粒變細小。

（3）機械振動：使枝晶破碎成為幾個晶核，使晶核數目增多（超聲波振動等）。2100433B

過冷是金屬結晶的重要宏觀現象。

金屬的實際結晶溫度總是低于理論結晶溫度，Tn

1.在ab段：金屬均呈現液體，

2.在bc段：液體中某些原子結成晶核（自發晶核）（晶坯）晶核不斷長大形成枝晶直到晶粒。

3.在cd段：每一個晶核形成一個晶粒，從而形成含有多晶體的金屬固體。

晶核－枝晶－晶粒－多晶體。

晶核－枝晶－晶粒

晶界；晶粒。晶粒越多，晶界也越多，則晶粒移動所受的阻力越大，宏觀來看，材料越不容易發生變形，即材料的硬度越高，強度越好。

總結：晶粒越小，則材料的力學性能越好。

選分結晶及組成過冷 合金凝固時，由于溶質在固相中和在液相中的溶解度不同，而產生選分結晶（也稱脫溶或液析）現象。即伴隨結晶的進行，在凝固前沿不斷有溶質析出，使液相同溶質濃度逐漸增加。在平衡結晶時，溶質在固、液兩相中的均勻擴散都得以充分進行，因而并不產生偏析。但在鋼液的實際凝固過程中，溶質在兩相，特別是在固相中的擴散不能充分進行。結果析出的溶質不斷在凝固前沿的母液中富集，形成濃度很高的溶質偏析層，此偏析層內熔體的液相線溫度相對于成分未變之母液的液相線溫度有所降低，因而使凝固前沿處熔體的過冷減小。這一現象對凝固組織有很大的影響。極端情況下（固相不均化、液相不混合）凝固前沿出現溶質最大的富集情況 。

液體過冷定義

液體過冷溫度和其壓力所對應的飽和液體溫度之差。

液體過冷過冷度影響因素

（1）金屬的性質：不同金屬的過冷度不同。（2）液體金屬的純度：純度越大，過冷度越大。（3）冷卻速度：冷卻速度越大，過冷度越大。

液體過冷過冷度用途

連續冷卻時候，冷卻速度的高低影響相變時過冷度的大小。正是過冷度的大小影響組織形貌和結晶類型。緩慢冷卻時候，合金在不大的過冷度下就發生了相變。這時候只能結晶析出石墨。過冷度足夠大冷卻速度足夠快時候，就會析出滲碳體。（鋼鐵冶煉中工業生產實用參數）隨著冷卻速度的增加，過冷度也會增加。在具有較大的過冷度的情況下，形核率的增加比晶核長大的速度更快從而可以獲得更細晶粒。

過冷度degree of under cooling

熔融金屬平衡狀態下的相變溫度與實際相變溫度的差值。純金屬的過冷度等于其熔點與實際結晶溫度的差值，合金的過冷度等于其相圖中液相線溫度與實際結晶溫度的差值。

每一種物質都有自己的平衡結晶溫度或者稱為理論結晶溫度，但是，在實際結晶過程中，實際結晶溫度總是低于理論結晶溫度的，這種現象稱為過冷現象，兩者的溫度差值被稱為過冷度。過冷度的大小與冷卻速度密切相關，冷卻速度越快，實際結晶溫度就越低，過冷度就越大；反之冷卻速度越慢，過冷度就越小，實際結晶溫度就更接近理論結晶溫度。