凝固过程的溶质再分配.ppt

*讨论2、图2-25的意义SLCs（eq）CL（eq）C（To）第21页,共33页，2024年2月25日，星期天*可能的固相成分范围第22页,共33页，2024年2月25日，星期天*什么情况下界面的固相成分可能与液相成分相同？To温度下凝固——无扩散凝固第23页,共33页，2024年2月25日，星期天*讨论何谓稳态凝固？固相成分等于合金原始成分无偏析！当出现扰动时，能够恢复到原来状态。即C0处的吉布斯自由能最小稳态凝固的条件：图2-28、2-29、2-30，2-31在极慢或极快的凝固条件下都可以获得。第24页,共33页，2024年2月25日，星期天*第25页,共33页，2024年2月25日，星期天*第26页,共33页，2024年2月25日，星期天*第27页,共33页，2024年2月25日，星期天*讨论非平衡凝固时界面上固液两相的成分的关系如何描述？界面溶质分配系数与平衡分配系数的关系v为分子或原子扩散速度为一个与溶质浓度无关的常数第28页,共33页，2024年2月25日，星期天*讨论与总结界面溶质分配系数的影响因素晶体的长大速度f分子的扩散速度v平衡分配系数k0分子的解离系数界面溶质分配系数的实验测定定向凝固淬火法第29页,共33页，2024年2月25日，星期天*第30页,共33页，2024年2月25日，星期天*课外练习P78习题2.8习题2.9。补充说明：反应系数即解离常数与扩散速度的乘积。补充题：试画图说明平衡凝固、快速凝固（非平衡凝固）和近平衡凝固的固液界面附近的溶质分布规律。第31页,共33页，2024年2月25日，星期天*凝固热力学小结液态金属的结构和遗传性凝固的驱动力和平衡温度三种凝固类别条件下的溶质再分配平衡凝固:界面和相内的扩散均达到平衡，溶质平衡分配k0非平衡凝固：界面和相内的扩散均达不到平衡，界面溶质分配系数k*近平衡凝固：界面上扩散达到了平衡，相内未达到平衡，溶质有效分配系数第32页,共33页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第33页,共33页，2024年2月25日，星期天关于凝固过程的溶质再分配*序言观察图2-20，着重体会下列问题：相平衡时各相的溶质含量之间的联系。定值，不随初始成分变化！比较不同温度下的固液两相的溶质平衡浓度之比是否变化？变化引入课题——凝固过程的溶质平衡分配第1课时第2页,共33页，2024年2月25日，星期天*§1.4凝固过程的溶质再分配思考几个问题为什么出现偏析现象，是必然还是偶然？用什么量描述偏析倾向大小？如何根据热力学数据计算或确定偏析倾向？哪些因素影响偏析倾向？第3页,共33页，2024年2月25日，星期天*自学P66-72，20分钟着重理解下列概念溶质平衡分配系数：定义式、理论计算式溶质平衡分配系数与液相线斜率之间的关系压力和曲率对溶质平衡分配系数的影响作用第4页,共33页，2024年2月25日，星期天*§1.4凝固过程的溶质再分配

——总结溶质平衡分配系数的概念恒温条件下固相溶质浓度与液相溶质浓度达到平衡时的比值第5页,共33页，2024年2月25日，星期天*§1.4凝固过程的溶质再分配

——总结溶质平衡分配系数的计算二元合金溶质平衡分配系数的热力学计算公式第6页,共33页，2024年2月25日，星期天*曲率对溶质平衡分配系数的影响曲率越大，平衡分配系数越大（越接近1），溶质富集现象越轻！第7页,共33页，2024年2月25日，星期天*压力对C0的影响压力超过100个大气压，才对平衡分配系数产生影响！第8页,共33页，2024年2月25日，星期天*§1.4凝固过程的溶质再分配

——总结溶质平衡分配系数的影响因素界面曲率对溶质平衡分配系数的影响压力对对溶质平衡分配系数的影响第9页,共33页，2024年2月25日，星期天*§1.4凝固过程的溶质再分配

——总结压力和界面曲率对液相线斜率的影响界面曲率的影响压力的影响第10页,共33页，2024年2月25日，星期天*K01练习：填写相区，写出平衡分配系数表达式，判断k0值。第11页,共33页，2024年2月25日，星期天*K01练习：判断该合金属于哪种合金（k0大于1，还是小于1？）AB第12页,共33页，2024年2月25日，星期天*第13页,共33页，2024年2月25日，星期天*练习总结溶质平衡分配系数的值与相图的联系Ko小于1——共晶反应、固熔体随着溶