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文档简介

1、第五章 凝固,材料科学基础,第二节 固溶体的凝固,一、固溶体结晶的特点 （1）结晶过程由形核和长大组成。 （2）结晶在一个温度范围进行。 （3）结晶过程，液、固两相的成分始终在不断变化，L/S界面处两相成分始终保持局部平衡。 （4）平衡结晶时： 液、固两相的成分分别沿着液相线和固相线变化。 结晶结束获得均匀的单相多晶固溶体。,（5）非平衡结晶时： 已结晶的固相和剩余液相的平均成分分别沿着液相和固相的平均成分线变化。 结晶结束时获得不均匀的单相多晶固溶体。 先结晶部分含高熔点组元多，后结晶部分含低熔点组元多，这种成分不均匀的现象称为成分偏析。 在一个晶粒内成分不均匀的现象称为微观偏析或晶内偏析或

2、枝晶偏析； 在铸件内不同区域成分不均匀的现象称为宏观偏析或区域偏析。,二、固溶体结晶过程的溶质分布 1.讨论条件： （1）合金凝固时，要发生溶质的重新分布，重新分布的程度用平衡分配系数来表示：K0=CS/CL,（2）结晶过程K0不变，L/S界面处始终保持局部平衡 ，界面处新形成的固相的成分由界面处液相的成分确定。 CS= K0 CL （3）在结晶过程，已结晶的固相成分保持不变，界面处液相的成分取决于剩余液相中溶质的分布。而液相中溶质的分布取决于液相中溶质的混合情况。,2.液相中溶质混合情况： （1）充分混合,（2）部分混合（稳定阶段）,（3）不混合（稳定阶段）,三、固溶体结晶过程的成分过冷 1

3、.热过冷：L/S界面前沿液相中的过冷区形态和性质取决于实际温度分布。 2.成分过冷：L/S界面前沿液相中的过冷区形态和性质不仅与实际温度分布而且与界面前沿液相中的溶质分布有关。,L/S界面前沿液相中温度分布-正的温度梯度T,2. L/S界面前沿液相中成分过冷的形成和临界条件,（2）L/S界面前沿液相中溶质分布CL,（1）固溶体熔点TL与成分CL的关系,（3） L/S界面前沿液相中熔点分布TL,（4）L/S界面前沿液相中温度分布Tx,很小，,（5）成分过冷的临界条件,（6）成分过冷的条件,（7）影响成分过冷的因素 左端：合金性质； 右端： 凝固条件,四、成分过冷对凝固组织形貌的影响 1.界面稳定性,

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