问题
问答题
画出示意图说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝方式成长,而纯金属则得不到树枝状晶。
答案
参考答案:
解析:只有当固液界面前沿液体中的过冷度随至界面的距离增大而增大时,界面上的凸起才会向前方的液体中生长,从而长成树枝状。 如图27-11a所示,纯金属结晶过程中,液体中的成分处处相同,其理论结晶温度也处处相同。在正温度梯度下,仅仅固液界面处的液体处于动态过冷状态,而界面前沿的温度都高于液体的理论结晶温度。界面上的任何凸起都会由于其温度高于理沦结晶温度而熔化,故只能保持平直状界面而不会成为树枝状。 如图27-11b所示,固溶体合金不平衡凝固时,溶质要进行再分配,排进固液界面前沿液体中的溶质原子由于冷却速度较快不能充分混合而在界面前沿液体中产生富集,从而导致液体的理论结晶温度随距离增大而升高。这使得界面前沿的部分液体在正温度梯度下处于成分过冷状态,且过冷度随距离增大而增大。故界面上的局部凸起将向过冷度更大的前方液体中伸展,从而形成树枝晶。