24考研【暢研材科基零基礎(chǔ)18堂課】 第16期:二元相圖及合金的凝固①平衡...

本節(jié)學(xué)習(xí)

平衡凝固:凝固過程中固液相始終保持平衡成分,冷卻時(shí),固相沿著固相線移動,液相沿著液相線移動
平衡分配系數(shù)K0:合金凝固時(shí),溶質(zhì)重新分配的程度(固相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Ws與液相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比Wl)
K0=Ws/Wl
①K0<1,固相小于液相,溶質(zhì)含量增加,凝固的開始溫度和終結(jié)溫度降低
②K0>1,液相小于固相,溶質(zhì)含量增加,凝固的開始溫度和終結(jié)溫度升高
凝固時(shí),固相和液相越接近,K0越接近1
前提:正常凝固
(名詞解釋)正常凝固:固相中溶質(zhì)無擴(kuò)散,液相中溶質(zhì)完全混合的凝固(非平衡凝固)

純金屬凝固
熱過冷:實(shí)際溫度低于熔點(diǎn)
合金凝固
成分過冷:界面前沿液體中實(shí)際溫度低于由溶質(zhì)分布所決定的凝固溫度時(shí)所產(chǎn)生的過冷(實(shí)際溫度低于液相線)
a.表層細(xì)晶區(qū):外殼層(緊鄰型壁的),無規(guī)則排列的細(xì)小等晶軸
b.柱狀晶區(qū):由垂直于型壁、彼此平行的柱狀晶組成
c.中心等軸粗晶區(qū):處于鑄錠(件)的中心區(qū)域,由等軸晶粒組成

形成原因:
①表層細(xì)晶區(qū):過冷度大,有均勻形核的基底,
②柱狀晶區(qū):細(xì)晶區(qū)外殼形成,不在有強(qiáng)烈過冷的前提條件,形核困難,只有來自細(xì)晶區(qū)中現(xiàn)有的晶體向液相液體中生長
③中心等軸晶區(qū):柱狀晶生長到一定程度,前沿液體遠(yuǎn)離型壁,散熱困難,冷速變慢,溶液中的溫差減小,阻止柱狀晶的快速生長

偏析:化學(xué)成分的不均勻性,溶質(zhì)分布不均勻,界面大多為樹枝型,
縱向溶質(zhì)輸送:引起平行枝晶軸方向的宏觀偏析
橫向溶質(zhì)輸送:引起垂直于枝晶軸的顯微偏析
