Al_50_Si合金过冷的和凝固时的电磁悬浮性能.docVIP

Al-50-Si合金过冷的和凝固时的电磁悬浮性能 R.P. LIU, D.M. HERLACH, M. VANDYOUSSEFI, and A.L. GREER 电磁悬浮应用于实现直径10mm的Al-50-Si合金液滴凝固，已获得的最大过冷为320K。液滴表面形貌的阶段和深蚀的部分样品凝固在不同的扫描电镜检查。主硅小过冷显示了多面树突发育好的，但细颗粒状的形式大过冷。状矿床现铝在小学内硅板，车祸引起的溶质在增长冷组织细化源于溶质晶体生长的限制和碎片主树突。 铝硅共晶也发现的形式更改一个异常的形式在大过冷 绪论 由于其工业的重要性，铝硅合金长期研究。 [12，3]合金共晶，但根据组成，组织可以显示主尔树突或初晶si，共晶本身以纤维或板式。 戏剧性的组织改造可以通过添加元素，如钛、p，，或锶、[1–7]定向凝固，[8–13]或快速却，如高能在表面处理辐射给形态的特别注意硅、小学阶段告的主相形貌包括[1]六边形状晶体，等轴八面的水晶，等轴含平行双胞胎，包含星形晶体五学英语辐射双平面、和球晶体 有越来越多的研究共晶铝硅合金，硅含量高达30厘些显示各种组织，根据组成竞争成核的角色和增长特别迅速所示表面熔化后凝固组织的激光束高扫描率和20重量厘等轴硅，硅晶体的几微米直径周围的轴细胞铝，自己嵌入在纤维共晶等殖民地硅晶体的数量的增加而增加扫描速率。类似的效果已报告al-30重量厘斯快速凝固的熔融纺丝。]初生硅沉淀的这种不遵守激光治疗样品20野生硅。 替代这类研究是深过冷大量样品（滴），已取得了无容器处理方法如熔体熔滴悬浮凝固的各种金属和合金进行了研究，特别是热的测量电磁悬浮液滴凝固远离平衡态的条件提供了可能性产生新的属性和亚稳相扩大研究凝固原理等成核和生长机制，相形态，界面稳定性，和溶质分布。 相关解释初生硅形态实验已进行了纯硅表明过渡生长模式和完善超临界晶粒结构。铝硅合金，实验的一种以前概述了已被用来推断之间的关系形态学的主要硅熔体过冷但是，直接研究的作用，过冷已受到难以达到中等高散装样品。一般来说，它有证明难以实现大量铝合金电磁悬浮实验。这困难似乎出现容易形成铝氧化物作为异质形核的凝固。替代方法融熔也有困难因为常用流量，氧化硼（B2O 3），是不适用于铝接触。 在本文中，我们报告的结果对加工的铝硅合金的电磁悬浮和显示大量的可以达到足够的护理是采取。一个组成50。厘斯（51重量%）而在选择商业成分共晶点。原因之一是，我们想强调凝固行为的初生硅相，是从已知的实验纯硅通过冷[过渡。高浓度的硅铝硅合金确保初级阶段是硅和它的发展是不太受共晶原因之二是从考虑更高硅浓度相当于较高的液相线温度（1340金50。厘斯），留下足够温度范围内的样本是冷和冷是准确地记录了光电器件温计有下测量上限为973K。硅合金锭，直径10毫米，编写了弧熔元素99.9995厘纯度硅和铝99.99厘的纯度，然后融化，无容器条件下电磁悬浮设施中描述的其它地方真空加热和冷却的八个周期后，氧化层液滴的被删除，表面变得明显清晰和闪亮。样品表面的氧化物是不太可能通过直接蒸发al2o3,but似乎蒸发铝的副产品。小于0.1克的体重增加与热循环的数量。样本组成预期al-50。 铝的pc si尽管蒸发损失，锭铝含量较高，据估计随后的热循环。悬浮设施是衡量一个双色测温精度的10 k。组成由扫描电镜电子色散x射线参数三分析。楚地揭示相形貌和一些其它增长的特征，样本也分段、抛光，并刻。 深层蚀刻使用20厘氢氧化钠水溶液在353 k删除铝和硅形貌的揭示的是特别有用。A. 相形态较低的过冷 表面的形貌和相的样品在不同过冷凝固的扫描电镜(SEM)观察。在一个小型的过冷10 K(图1),一个发达枝初晶硅的面积超过一半的样品的表面。初级阶段似乎已经开发出从一个核,或者从,最多几个细胞核。支晶在种情况下是相当多面，第二、第三，甚至高阶分支机构。好地生长形貌特征，尤其是主硅的，样本章节进行了观察。 部分样品在不同过冷固化水平将铭刻在NaOH2。图二显示形态在一个小的过冷了,在样品如图1.长共晶和初晶硅晶体拍摄后留下的去除铝深蚀刻,共晶硅的地区。主要板连接,形成一个网络网络结构、发展从几核是一致的观察表面液滴的(图1)。在网络,与垂直交叉双臂四倍的盛行。预计这个如果硅晶体生长方向和优先,例如为锗。当过冷是增加到70 K,拍摄的水晶仍然存在,本质上都有著相同的厚度。然而，网络垂直板不仅涉及路口，但也在更多的随机的角度会议图3。构定位，很可能受到热提取方向。而，组织图2和3之间的差异无法解释这种影响，观测样本是在相同位置。从过冷进一步增加到208时，主硅显示了相当不同的形态，并大大减少大小的图4厚的小过冷已更换互连板主导的块状晶体，还和板式形式的痕迹，但增长较明确的方向。明显的方向性的增长。这显然更加多样化的