| 题名 | 快速定向凝固条件下难混溶合金凝固过程研究 |
| 作者 | 张钦霞 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2007-06-08 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 金属研究所 |
| 导师 | 赵九洲 |
| 关键词 | 难混溶合金 快速定向凝固 磁场 液-液相变 凝固界面 |
| 其他题名 | study of the microstructure formation in rapidly directionally solidified immiscible alloys |
| 学位专业 | 材料加工工程 |
| 中文摘要 | 本文采用实验研究与理论分析相结合的方法，研究了典型难混溶合金Al-Pb、Al-Bi的快速定向凝固组织形成机理。主要工作和结论如下： 采用快速定向凝固实验方法，制备出均质的Al-Pb难混溶合金。分析研究了合金成分和凝固速度对凝固组织、特别是对液-液相变反应过程的影响。利用已建立的计算模型，进行了Al-Pb合金液-液相变反应组织演化过程的数值模拟。实验结果和模拟结果都表明，Pb含量越高、凝固速度越低，液-液相变反应所产生的第二相液滴平均尺寸越大。 进而，开展了磁场条件下Al-Pb二元难混溶合金快速定向凝固实验研究。考察恒定磁场条件下Al-Pb难混溶合金凝固时，合金成分、凝固速度、磁场强度对凝固组织，特别是液-液相变反应过程中形成的富Pb相粒子尺寸与分布的影响。分析了试样凝固组织的形成机理，并半定量的分析了磁场对流场、温度场影响。分析表明，随磁场强度增大，熔体的有效黏度增加，对流强度减弱。这提高了温度场分布曲线的梯度，相当于提高了凝固速度。对磁场作用下Al-Pb合金快速定向凝固时液-液相变过程中组织演变开展了数值模拟。计算结果与实验结果吻合较好。 通过对偏晶点成分的Al-Bi难混溶合金进行快速定向凝固加淬火的实验方法，确定了凝固界面前沿的溶质再分配方式：溶质被排到凝固界面前沿，当过饱和度达到一定值后，弥散相液滴在凝固界面前沿形核、扩散长大、并在温度梯度和相间比重差作用下进行空间迁移。当液滴长大到一定尺寸后，Stokes运动起主导作用，液滴向凝固界面迁移，并被界面所吞并。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-04-10 |
| 页码 | 95 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/17101]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张钦霞. 快速定向凝固条件下难混溶合金凝固过程研究[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所. 2007. |
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