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快速凝固凝固新技术
第八章 凝固新技术;主要内容;1、金属凝固基础知识回顾;
金属结晶过程中的过冷现象
过冷度:ΔT= Tm —Tn
Tm :金属的理论结晶温度。
液—固共存温度。
Tm -----理论结晶温度;
Tn -----实际结晶温度。
金属结晶须过冷,且冷速愈快,则ΔT越大Tn越低。 ;
金属结晶的热力学条件
结晶为何需过冷?→提供热力学条件。
热力学第二定律:在等温等压下,任何自发进行的过程都是向自由能降低的方向进行。
结晶:高能→低能。
;
1.形核时能量变化和临界晶核半径。
多大尺寸晶胚可作为晶核长大呢?
在ΔT下,假设:晶核为球形,半径为r,则有
系统总自由能变化:
ΔG=V?ΔGV +A?σ
A-表面积 , σ-比表面能
①ΔGV=GS-GL0(结晶驱动力)
晶核长大,驱动力↑。
②A·σ0 →(结晶阻力)
随晶核长大,表面能上升。 ;1.形核时能量变化和临界晶核半径。
对球形晶核,由ΔG=V?ΔGV+A?σ可得;晶核形成后便向各方向生长,同时又有新的晶核产生。晶核不断形成,不断长大,直到液体完全消失。每个晶核最终长成一个晶粒,两晶粒接触后形成晶界。;晶核的形成方式;二、快速凝固简介;实现快速凝固的条件
满足RS条件的途径:
1)大的冷却速度
对于尺寸足够小的凝固试件,界面散热成为控制冷却的主要环节。增大散热强度,使熔体以极快的速度降温,即可实现快速凝固。
;;快速凝固
的目的;快速凝固技术的历史;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;b.形成超饱和固溶体;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;;3、快速凝固方法与技术;动力学急冷法;模冷技术;雾化技术;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;;Department of Materials Science and Engineering, Y.F.Wang;Department of Materials Scienc
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