[材料加工原理课件第6讲.ppt

平衡凝固 设fS、fL分别表示固相和液相的体积(或重量) 分数，则平衡凝固下的杠杆定律： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 平衡凝固 最后，当温度下降到TS时，合金完全凝固成为 C0成分的均一固相（见下图）。 C0 C% S kC0 0 l x Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、固相无扩散、液相完全混合 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 固相无扩散、液相完全混合 液体合金原始成分C0，装入长 L 的容器 中，并令其从一端进行凝固。 温度为TL 时，开始形成少量固相，成分 为kC0（见下图）。 C0 C% S L kC0 0 l x Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 固相无扩散、液相完全混合 当温度降至T*时，固相成分CS 与液相成分CL 平 * * 衡，由于固相中无扩散，所以，开始时凝固的 固相成分不变，仍为kC0，沿着晶体长大方向， 固相成分的变化如相图所示的斜线部分；而液 相由于完全混合，则平均成分： CS C％ S L kC0 0 l x C0 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 固相无扩散、液相完全混合 随着固相分数fS的增加(或fL的减少)，无论CS * * 还是CL 都要增加。之所以形成这种情况是由 于固相中没有扩散。如图所示，甚至在温度降低到共晶温度时，仍有液相存在，最后将 凝固成共晶组织。 C％ S C0 kC0 0 l x CSm CE Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 非平衡杠杆定律－Scheil方程 根据质量守恒原则: Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Scheil方程: 利用初始条件fS＝0时CS*＝kC0，积分得 Scheil方程式虽然是在一种极限情况下（液相中完 全混合）推导出来的，但下面我们将会知道，其适 用范围还是比较宽的，因此，它将成为研究晶体长 大过程中溶质分布的基础。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3. 固相无扩散、液相只有扩散无对流 1) 铸件无限长 2) 铸件有限长 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1) 铸件无限长 原始成分C0的合金单方向平界面凝固。开始凝固的 固体成分为kC0。 凝固时S/L界面上排出的溶质通过扩散在液相中缓慢 地运动，由于扩散有限，所以在S/L界面前沿出现一 个溶质原子富集区。由于液体无限长，在远离S/L界 面处的液相成分没有明显的改变，仍然为C0。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-20