彭东剑
,
林鑫
,
张云鹏
,
郭雄
,
王猛
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00556
运用基于界面追踪法的数值自洽模型研究了界面能各向异性对定向凝固枝晶生长的影响.模拟结果表明,对于给定的凝固条件,对应不同的一次间距Péclect数范围,存在2个不同的界面形态解区间,其中较小的间距Péclect数解区间对应的界面形态类似胞状晶,较大的间距Péclect数解区间对应的界面形态类似枝状晶,界面能各向异性的增大有利于枝晶解区间的扩大.同时,枝晶生长的尖端临界稳定性参数σ*与界面能各向异性参数E4存在幂指数关系,并基于Fisher枝晶扩散解,得到包含界面能各向异性参数的枝晶尖端半径表达式:RIMs=2.5646[ΓD/Vk0△T0]0.5 E4-0.1905,△T0=mC0(k0-1)/k0;界面能各向异性增大,枝晶生长界面前沿过冷度减小.枝晶生长稳态一次间距的选择主要取决于枝晶间溶质扩散场的相互作用,而由于界面能各向异性在枝晶尖端作用的局域化,使得界面能各向异性对定向凝固稳态一次枝晶间距影响较小.
关键词:
界面能各向异性
,
定向凝固
,
枝晶尖端半径
,
一次间距
郭雄
,
林鑫
,
汪志太
,
曹永青
,
彭东剑
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00614
采用熔融玻璃净化法+循环过热法,考察了Ni-30％Sn(质量分数)亚共晶合金在深过冷快速凝固条件下的再辉行为和组织演化规律.结果表明,当过冷度较小时,合金熔体无明显再辉过程,随着过冷度增大,合金熔体凝固逐渐呈现由α-Ni枝晶和(α-Ni+Ni3Sn)层片状共晶或羽毛状共晶向完全(α Ni+Ni3Sn)反常共晶转变,在再辉曲线上呈现出由两次再辉向单次再辉的转变.通过分析Ni-30％Sn亚共晶合金中两相的形核行为、生长速度随过冷度的变化规律以及再辉过程中两相的结晶分数变化,解释了反常共晶的形成机制.Ni-30％Sn亚共晶合金深过冷凝固反常共晶的形成主要体现在两个方面:较大过冷度下,率先形成的细化的α-Ni枝晶骨架在再辉过程中充分熟化、熔断,被依附析出的Ni3Sn相包围,形成反常共晶；随着过冷度的增大,单相枝晶生长向双相枝晶生长转变,细化的双相枝晶组织在大的再辉度下充分熟化、熔断,也会形成反常共晶.
关键词:
Ni-Sn合金
,
深过冷
,
组织演化
,
反常共晶
,
形成机制
