材料凝固理论.pptVIP

有两种情况：晶界与晶体生长方向平行，晶界出现凹槽，溶质富集程度高，如图a；两个晶粒相对生长，相遇前将溶质排出到剩余液相中，使最后凝固部分富含溶质，如图b。第95页，共153页，星期日，2025年，2月5日六、宏观偏析宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象1、正常偏析：对于1的合金，先凝固区域的溶质含量低于后凝固区域，与正常溶质再分配规律一致。2、逆偏析：对于1的合金，外层的一定范围内溶质含量分布由外向内逐渐降低3、密度偏析：由于重力作用产生的化学成分不均匀的现象。第96页，共153页，星期日，2025年，2月5日第六节共晶合金的凝固共晶型合金分为规则共晶和非规则共晶。规则共晶由金属－金属组成，属小平面共晶；非规则共晶由金属－非金属组成，属非小平面－小平面共晶。第97页，共153页，星期日，2025年，2月5日第98页，共153页，星期日，2025年，2月5日第99页，共153页，星期日，2025年，2月5日不同的合金系中，共晶结晶的方式可分为共生生长和离异生长两种。第100页，共153页，星期日，2025年，2月5日对共生生长，结晶时后析出相依附于领先相表面析出，形成具有两相共生界面的双相核心，随后由界面前沿两相间的横向扩散作用，互相为对方提供生长所需组元，以此协同生长。这一点从共晶系平衡相图中也可看出。第101页，共153页，星期日，2025年，2月5日a）为共晶系平衡组织相图

b）c）d)为吉布斯自由能随温度变化示意图第102页，共153页，星期日，2025年，2月5日共生生长需要两个基本条件：两相生长能力接近，且析出相要容易在先析出相上形核和长大。两组元在界面前沿的横向传输要能保证两相等速生长的需要。第103页，共153页，星期日，2025年，2月5日由于实际凝固过程中动力学条件的限制，实际共生区与前示平衡相图上的共生区会有一定差异。通常要小一些，或是不对称。对称形非对称形第104页，共153页，星期日，2025年，2月5日离异生长是指共晶合金两相生长时，没有共同的生长界面，两相分离并以不同生长速率而结晶。

离异共晶体可分为晶间偏析型和领先相呈球团型两类。第105页，共153页，星期日，2025年，2月5日晶间偏析型合金成分偏离共晶点很远，初生相长得很大且很多时，发生共晶反应，而另一相在初生相上继续长出，最终所得组织如图示。

第106页，共153页，星期日，2025年，2月5日领先相呈球团型是由于领先相为熔点高的金属，且生长界面为各向异性，此时领先相成球团形态，其他相围绕其表面生长，形成“晕圈”。不完整晕圈的共生生长封闭晕圈的离异生长第107页，共153页，星期日，2025年，2月5日第七节金属及合金的凝固方式一、凝固方式与质量的关系：金属或合金在铸型中凝固时,可以分为液相区、固相区和固液两相区。第108页，共153页，星期日，2025年，2月5日粗糙界面第63页，共153页，星期日，2025年，2月5日第四节生长一、固－液界面结构粗糙界面：微观粗糙、宏观光滑；将生长成为光滑的树枝；大部分金属属于此类光滑界面：微观光滑、宏观粗糙；将生长成为有棱角的晶体；非金属、类金属（Bi、Sb、Si）属于此类第64页，共153页，星期日，2025年，2月5日光滑界面第65页，共153页，星期日，2025年，2月5日第四节生长一、固－液界面结构粗糙界面：微观粗糙、宏观光滑；将生长成为光滑的树枝；大部分金属属于此类光滑界面：微观光滑、宏观粗糙；将生长成为有棱角的晶体；非金属、类金属（Bi、Sb、Si）属于此类第66页，共153页，星期日，2025年，2月5日光滑界面第67页，共153页，星期日，2025年，2月5日第四节生长一、固－液界面结构粗糙界面：微观粗糙、宏观光滑；