细化晶粒的方法有哪些？

晶粒大小对材料的机械性能影响很大。细化晶粒，不仅能够提高材料的强度和硬度，还能提高材料的塑性和韧性。细化晶粒是唯一既能提高材料强度又能提高韧性的材料强化方法。那么如何才能细化晶粒呢？从金属结晶的角度来说，每一个晶粒都是经过形核然后长大的。因此，晶粒的大小取决于形核率以及长大速度的大小。
形核率越大，原始晶核的数目则越多，晶粒越细小。
晶粒长大速度越慢，则在晶粒长大过程中还会形成更多的晶核，最终的晶粒也会更加细小。由此可见，只要是能够促进形核、抑制晶粒长大的因素，都能够使料的晶粒细化。
金属结晶的过程中，通过以下方法可以细化晶粒：
1、控制过冷度。形核率与长大速度都与过冷度相关。增加过冷度，无论是形核率还是长大速度都会增加，但形核率增加得更快，因此，在通常情况下，增加过冷p度，晶粒越细小。图12、变质处理。增加过冷度可以细化晶粒，但是对于体积较大的构件及铸件，表面过冷度虽然很大，但无法使心部达到与表面一样的冷却速速，因此心部无法通过增加过冷度来有效细化晶粒。变质处理可以避免这种不足。所谓变质处理，就是在熔融金属在浇注前，在液态金属中加入形核剂，也称变质剂。这些形核剂促进液态金属大量的非均匀形核，从而达到细化晶粒的目的。在钢中加入Ti、V等合金元素，就是这个道理。
3、振动、搅动。金属即将凝固时，对其进行振动、搅动，可以促进形核，并可使枝晶发生破碎，从而达到细化晶粒的目的。采用机械振动、超声波振动、电磁搅拌等，都可以达到细化晶粒的目的。另外，热轧或者锻打工艺，通过控制变形程度，以及控制热轧和锻造温度，也可以细化晶粒，也就是控制轧制和控制冷却。

感谢资料共享