微观金属样品截面晶粒凝固分析图像金相显微镜

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正常晶粒长大的受阻与异常晶粒长大的发生
异常晶粒长大之前的原始晶粒组织是在一段时间的正常晶粒长大过程中形成的。这一正常晶粒长大过程本应一直持续下去，但因各种不同阻碍因素的作用而停止在某一发展阶段上。但尽管如此，这时的微观组织中仍存在晶界，从而在热力学上仍是一种不稳定状态。所以这时正常晶粒长大过程的停止仅仅意味着不是所有(或绝大部分)晶粒满足正常晶粒长大的尺寸条件而能长大或缩小。如果有一些大晶粒仍能长大，则晶粒长大过程将(参差不齐地)继续下去以进一步减小系统的晶界总面积。但此时这些个别大晶粒的长大将不能继续保持原有的晶粒组织特征，因此整个晶粒长大过程呈现异常特征。
    所以发生异常晶粒长大有两个必要条件，即正常晶粒长大过程受阻，以及尽管如此仍有个别晶粒能继续长大。大量实验表明，阻碍正常晶粒长大过程并有可能诱发异常晶粒长大的因素主要有:薄试样中的晶粒表面能差异、弥散分布的第二相粒子以及由于材料织构引起的晶界界面能及迁移率差异。实验中经常发现，发生异常晶粒长大需要比阻碍正常晶粒长大更高的温度以及(或者)更长的退火时间。由此可认为，晶粒长大停止的原因是上述第二个条件尚未满足，一旦在晶粒长大停滞期间中晶粒组织内部发生变化而“释放”了少量晶粒，则它们将在其他晶粒生长停滞的时期内长大，而越来越显著地大于其余晶粒从而发展成为二次晶粒。这在宏观上表现为异常晶粒长大过程的爆发。