多相竞争形核对相结构和过冷度的依赖性

采用经典形核理论与负熵模型相结合,研究了多相竞争形核对竞争相的结构和过冷度的依赖性。通过对Fe70Co30合金熔体中的两个竞争相b c c相和f c c相的界面能、体积自由能差和临界形核功的计算,并结合已有的试验结果进行了分析。结果表明,存在两相或多相竞争形核的金属熔体中存在着一个临界温度Tc。当熔体温度T>Tc时,稳定相将优先形核;而当熔体温度T<Tc时,亚稳相将优先形核。

过冷合金熔体非平衡凝固过程形核方式的竞争

形核是凝固过程的重要阶段.由经典形核理论及其最新进展可知,对应不同的凝固条件,合金熔体中可能出现三种形核方式,即连续形核、位置饱和及自由生长.着眼于过冷合金熔体非平衡凝固中形核方式的竞争,包括连续形核与非热形核(位置饱和与自由生长)的竞争、单点形核与多点形核的竞争、均质形核与异质形核间的竞争,对不同合金系的形核方式进行了讨论.通过相关实验结果及分析证实了上述竞争的存在,进而提出了一些确定形核机制的判据.

过冷Cu-40%Pb合金熔体的相选择与偏晶胞形成机制

采用循环过热与玻璃熔融净化相结合,铜模快淬法制备了不同过冷度的Cu-40%Pb过偏晶合金,结合能谱分析及相关理论,对液相分离初期合金熔体形核竞争进行了研究。结果表明,富Cu的L1相作为优先相首先从合金熔体中液相形核,这是Cu-Pb过偏晶合金熔体在后续凝固过程中的偏晶胞的来源。

深过冷Fe-Co合金的凝固规律

采用熔融玻璃净化法研究了深过冷Fe-Co合金的凝固组织演化规律．结果表明,随着熔体过冷度的增加,Fe100-x- Cox(x=10-40)中除x=10的合金外,合金凝固组织都经历了两次晶粒细化过程;而当过冷度大于某一临界过冷度时,凝固组织不再是单相,而是出现了亚稳相．除了小过冷度下的组织转变以外,凝固组织转变过冷度以及亚稳相形成的临界过冷度随着Co含量的增加而增大．运用B-C-T模型和瞬态形核理论对凝固组织的演化规律进行了理论分析．

深过冷对LaFe_(11.7)Si_(1.3)合金凝固组织和相结构的影响

采用3 m落管法研究了LaFe11.7S i1.3合金的无容器凝固深过冷行为,应用SEM和EDS分析了合金的组织结构和相组成。结果表明:液滴的凝固机制很大程度上取决于液滴的大小,对于直径≥270μm的液滴,由于经过了不完全的包晶反应,导致合金相中含有大量的α-Fe相;当液滴直径为250μm时,单一的NaZn13型La(Fe,S i)13(简称:1∶13)相直接由过冷液相形成。利用经典形核理论对深过冷熔体的竞争形核机制进行了分析。

快速凝固Fe-Co合金中的亚稳相

采用熔融玻璃净化和循环过热相结合的方法,研究了Fe-Co合金在深过冷快速凝固中的亚稳相。结果表明,当熔体的过冷度达到某一临界数值(△T_(crit))时,亚稳相(b.c.c)在竞争形核中优先形核生长,并在随后的冷却过程中保留在凝固组织中。在γ单相区内等温退火3 h后,亚稳相完全转变为稳定相;在过冷Fe-Co合金的凝固组织中亚稳相是"竞争形核-重熔-γ相外延生长-不完全固态相变"的产物。