过冷度

所谓过冷度是指在一定压力下冷凝水的温度低于相应压力下饱和温度的差值。

或是指物质（如金属、合金、晶体）的理论结晶温度Tcyrstalize与实际给定的结晶现场温度Tcurrent的差值，即△T=Tcyrstalize-Tcurrent。

定义过冷度degree of under cooling

熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。纯金属的过冷度等于其熔点与实际结晶温度的差值，合金的过冷度等于其相图中液相线温度与实际结晶温度的差值。

每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度，但是，在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象称为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度。过冷度的大小与冷却速度密切相关，冷却速度越快，实际结晶温度就越低，过冷度就越大；反之冷却速度越慢，过冷度就越小，实际结晶温度就更接近理论结晶温度。

用途连续冷却时候，冷却速度的高低影响相变时过冷度的大小。正是过冷度的大小影响组织形貌和结晶类型。缓慢冷却时候，合金在不大的过冷度下就发生了相变。这时候只能结晶析出石墨。过冷度足够大冷却速度足够快时候，就会析出渗碳体。（钢铁冶炼中工业生产实用参数）

随着冷却速度的增加，过冷度也会增加。在具有较大的过冷度的情况下，形核率的增加比晶核长大的速度更快从而可以获得更细晶粒

影响因素1.金属的性质：不同金属的过冷度不同。

2.液体金属的纯度：纯度越大，过冷度越大。

3.冷却速度：冷却速度越大，过冷度越大。

相关研究将热力学和动力学因素对金属熔体形核过程的影响用过冷度统一起来,从理论上建立了过冷度的一般方程1,并得到了确定过冷金属熔体中的有效异质核心种类和数量的方法.结果表明:在异质核心种类一定的条件下,金属熔体的过冷度随异质核心总表面积(SvV)的减小或冷却速度(Rc)的增大而增大,当SvV与Rc的比值减小到一临界值时,金属熔体的过冷度增大到其最大值.此最大过冷度的大小取决于金属熔体中原子无量纲扩散活化能因子与形核驱动力因子(ψ)的比值大小,并受异质核心润湿角的影响. 与ψ的比值越小,其最大过冷度越大,但最大不会超过熔点的2/3;异质核心的润湿角越小,金属熔体的最大过冷度越小,达到此最大过冷度所需要的SvV/ Rc值亦越小2。

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学