Cu-Sb合金熔體結構轉變及其凝固相關性.pdf

1、液態(tài)物質的結構及基本性質對凝固、固態(tài)相變以及材料最終組織與性能具有重要的影響。近年來，液態(tài)物質多型性得到了科學界普遍關注，很多物質液態(tài)結構被發(fā)現(xiàn)隨溫度或壓力而發(fā)生異常變化。這些現(xiàn)象打破了人們對液態(tài)結構連續(xù)漸變的傳統(tǒng)認知，也為更進一步認知液態(tài)物質提供了新的突破口。多年以來，合金熔體過熱處理作為重要手段之一應用于改善材料組織和性能方面取得了豐碩成果。雖然人們將熔體熱歷史對凝固的作用歸結于熔體結構狀態(tài)的變化，但其本質及規(guī)律并不十分明了。液態(tài)結

2、構轉變的發(fā)現(xiàn)與研究，為液-固依存關系的認知提供了一個新的契機，同時也避免了工藝探索上的盲目性，但對于熔體結構轉變及其對凝固、合金性能影響的規(guī)律及本質仍需進一步探索。 本文以化合物形成合金Cu-Sb合金為研究對象，系統(tǒng)地研究了三種成分合金液態(tài)結構轉變的各自特征及規(guī)律，并利用不同的熔體熱處理方式探討了可逆及不可逆兩類熔體結構轉變對于合金凝固行為及組織的影響，主要內容、創(chuàng)新點和意義歸納如下： 1、研究三種成分Cu(100-x)

3、Sbx(x=70，76.5，90)合金在連續(xù)升降溫過程的電阻率-溫度行為，發(fā)現(xiàn)其在特定溫度區(qū)間內存在明顯的異?，F(xiàn)象，提示其液態(tài)結構發(fā)生了可逆及不可逆兩種轉變。該結果證實，除以前發(fā)現(xiàn)含Sn的合金熔體以外，又一類合金--含Sb的合金，其熔體的溫度行為也可能發(fā)生可逆轉變。 2、以熔體結構轉變?yōu)榍腥朦c，利用不同冷卻速率控制合金熔體的凝固過程，并運用多種實驗和檢測方法分別研究了可逆及不可逆兩類熔體結構轉變對合金凝固行為和凝固組織的影響。研

4、究發(fā)現(xiàn)：經歷不可逆轉變的熔體，凝固過冷度增大、形核率增高、對應凝固速率加快，凝固組織明顯細化，且其中的各析出相的組織形態(tài)也會發(fā)生變化；另一方面，針對可逆轉變改變熔體處理方法，能夠有效地操控熔體狀態(tài)，從而最終得到不同的凝固組織。 3、在研究方法上，將電阻法與熱分析法相結合用于研究熔體結構轉變前后的凝固過程，驗證了電阻法不僅可有效揭示凝固行為，具有凝固特征點更為明顯的優(yōu)勢，還可以比熱分析法揭示更多的凝固行為信息。 本文結果揭