富Al端Al-Mn合金的熔體結(jié)構(gòu)及其凝固過(guò)程的研究.pdf

1、準(zhǔn)晶材料的優(yōu)越性能使得對(duì)具有準(zhǔn)晶形成能力的材料的研究越來(lái)越多，而首次發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶的Al-Mn合金則成為了材料研究的重點(diǎn)。Al-Mn合金的液態(tài)結(jié)構(gòu)及其凝固過(guò)程的研究對(duì)于Al-Mn合金的應(yīng)用和發(fā)展具有重要的意義。 本文利用高溫X射線衍射儀，輔助以DSC和RMC計(jì)算機(jī)模擬等手段研究了富Al端Al-Mn合金的液態(tài)結(jié)構(gòu)及其凝固過(guò)程。 在富Al端Al-Mn合金的凝固過(guò)程中，Al-Mn10、Al-Mn14和Al-Mn20三種合金的包晶反應(yīng)

2、都受到一定程度的抑制。富Al端Al-Mn合金在以20C/min的冷卻速度凝固時(shí)，包晶反應(yīng)溫度均低于平衡凝固時(shí)的反應(yīng)溫度，在第一個(gè)包晶反應(yīng)出現(xiàn)大約50℃的過(guò)冷度，在第二個(gè)包晶反應(yīng)出現(xiàn)大約30℃的過(guò)冷度。DSC降溫曲線還表明富Al端Al-Mn合金的共晶反應(yīng)溫度與平衡凝固時(shí)基本相同。 作者利用液態(tài)X射線衍射儀對(duì)富Al端Al-Mn合金的液態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在液態(tài)下，平均最近鄰距離隨著溫度的升高而有所減少，表明原子團(tuán)簇的微觀熱收縮現(xiàn)象

3、在富Al端Al-Mn合金中也是存在的。 Al-Mn10、Al-Mn14和Al-Mn20三種合金的結(jié)構(gòu)因子的第二峰均隨著溫度的降低，有一定程度的劈裂。且第二峰劈裂為的兩個(gè)小峰的位置與第一峰的位置的比值分別為1.7和2.0，表明局域二十面體結(jié)構(gòu)在富Al端Al-Mn合金中占據(jù)主導(dǎo)地位，而RMC計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明在液態(tài)Al-Mn20合金中，Mn原子周圍的五次對(duì)稱占主導(dǎo)地位。X射線衍射試驗(yàn)結(jié)果表明富Al端Al-Mn合金在冷卻速度為20℃/