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1、第五章 凝固,材料科學基礎,第二節(jié) 固溶體的凝固,一、固溶體結晶的特點 （1）結晶過程由形核和長大組成。 （2）結晶在一個溫度范圍進行。 （3）結晶過程，液、固兩相的成分始終在不斷變化，L/S界面處兩相成分始終保持局部平衡。 （4）平衡結晶時： 液、固兩相的成分分別沿著液相線和固相線變化。 結晶結束獲得均勻的單相多晶固溶體。,（5）非平衡結晶時： 已結晶的固相和剩余液相的平均成分分別沿著液相和固相的平均成分線變化。 結晶結束時獲得不均勻的單相多晶固溶體。 先結晶部分含高熔點組元多，后結晶部分含低熔點組元多，這種成分不均勻的現(xiàn)象稱為成分偏析。 在一個晶粒內成分不均勻的現(xiàn)象稱為微觀偏析或晶內偏析或

2、枝晶偏析； 在鑄件內不同區(qū)域成分不均勻的現(xiàn)象稱為宏觀偏析或區(qū)域偏析。,二、固溶體結晶過程的溶質分布 1.討論條件： （1）合金凝固時，要發(fā)生溶質的重新分布，重新分布的程度用平衡分配系數(shù)來表示：K0=CS/CL,（2）結晶過程K0不變，L/S界面處始終保持局部平衡 ，界面處新形成的固相的成分由界面處液相的成分確定。 CS= K0 CL （3）在結晶過程，已結晶的固相成分保持不變，界面處液相的成分取決于剩余液相中溶質的分布。而液相中溶質的分布取決于液相中溶質的混合情況。,2.液相中溶質混合情況： （1）充分混合,（2）部分混合（穩(wěn)定階段）,（3）不混合（穩(wěn)定階段）,三、固溶體結晶過程的成分過冷 1

3、.熱過冷：L/S界面前沿液相中的過冷區(qū)形態(tài)和性質取決于實際溫度分布。 2.成分過冷：L/S界面前沿液相中的過冷區(qū)形態(tài)和性質不僅與實際溫度分布而且與界面前沿液相中的溶質分布有關。,L/S界面前沿液相中溫度分布-正的溫度梯度T,2. L/S界面前沿液相中成分過冷的形成和臨界條件,（2）L/S界面前沿液相中溶質分布CL,（1）固溶體熔點TL與成分CL的關系,（3） L/S界面前沿液相中熔點分布TL,（4）L/S界面前沿液相中溫度分布Tx,很小，,（5）成分過冷的臨界條件,（6）成分過冷的條件,（7）影響成分過冷的因素 左端：合金性質； 右端： 凝固條件,四、成分過冷對凝固組織形貌的影響 1.界面穩(wěn)定性,

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