金屬間化合物深過冷熔體中的枝晶生長動力學(xué)研究.pdf

1、近年來，深過冷熔體中的枝晶生長動力學(xué)一直是人們研究的熱點。先前對枝晶生長動力學(xué)的研究主要集中在純金屬和固溶體上，而對金屬間化合物的研究卻較少。由于金屬間化合物具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)、長程有序的原子排布以及生長受界面動力學(xué)控制的特點，其生長速率遠(yuǎn)小于純金屬和固溶體的。對金屬間化合物的深入研究不僅可以有助于人們認(rèn)識和理解枝晶其生長動力學(xué)過程，而且還可以通過改變工藝條件來改善其力學(xué)性能。因此，有必要對金屬間化合物過冷熔體中枝晶生長動力學(xué)進行更多的

2、研究。
　　本文采用熔融玻璃凈化法對FeSi、Ni5Si2和Ni2Si金屬間化合物進行深過冷，通過X射線衍射分析和金相顯微鏡分析了不同過冷度下樣品的相組成和顯微組織。在此基礎(chǔ)上，采用高速攝影技術(shù)和三維軟件模擬技術(shù)對三種化合物的枝晶生長速率進行了測定，并根據(jù)枝晶生長BCT理論對三種化合物的枝晶生長動力學(xué)進行了研究。獲得的主要結(jié)論如下:
　　1.深過冷實驗結(jié)果表明:FeSi、Ni5Si2和Ni2Si三種金屬間化合物達到的最大過冷

3、度分別為315K、194K和171K。
　　2.三種金屬間化合物的晶體生長速率測定結(jié)果表明:在獲得的過冷度范圍內(nèi)，F(xiàn)eSi、Ni5Si2和Ni2Si的凝固均沒有出現(xiàn)“無序截留”，即生長速率均隨過冷度的增加而平穩(wěn)增大。
　　3.根據(jù)枝晶生長BCT理論模型計算表明:FeSi、Ni5Si2和Ni2Si金屬間化合物的界面動力學(xué)系數(shù)μ值分別為0.014m·K-1·s-1、0.12m·K-1·s-1和0.15 m·K1·s-1。