金属学报

作者：李彦强, 赵九洲, 江鸿翔, 何杰

单位：1.中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016；2.中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词：液-固分相,Pb-Al合金,定向凝固,显微组织,模拟,

基金：国家自然科学基金项目(51971227);国家自然科学基金项目(51771210);中国载人航天工程项目

实验考察了Pb-Al液-固分相合金的定向凝固行为,建立了Pb-Al合金定向凝固模型,结合实验模拟分析了凝固组织形成过程。研究表明,在Pb-Al合金液-固分相过程中,凝固界面前沿存在一过冷区,富Al (弥散相)粒子在此区间内形核,并在向凝固界面移动过程中进行扩散长大,随着凝固速率的提高,弥散相粒子形核率升高、数量密度增大、平均半径减小。富Al粒子Stokes运动的方向与合金凝固方向相同,导致粒子在凝固界面前富集；熔体的对流运动导致弥散相粒子的形核率及数量密度沿试样径向不均匀分布。在弥散相粒子Stokes运动和熔体对流作用下,形成弥散型凝固组织的必要条件为合金的凝固速率足够高,能保证凝固界面前沿液-固分相区间内所有尺寸粒子均向凝固界面迁移。

来源：2022年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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