问题 问答题

何谓成分过冷?用成分过冷理论解释合金的铸造性能(流动性、缩孔的分布特征)与其相图中液/固相线间垂直距离的关系。

答案

参考答案:在合金的凝固过程中,虽然实际温度分布一定,但由于液体中溶质分布发生变化,使液/固界面前沿的液体处于过冷状态,这种由液体成分变化与实际温度分布两个因素共同决定的过冷,称为成分过冷。合金的铸造性能(流动性、缩孔的分布特征)与其相图中液/固相线间垂直距离的大小有关。垂直距离越大,则合金的流动性越差,缩孑L越易呈分散分布。成分过冷的条件为:

,其中,G为液/固界面前沿液体中的实际温度梯度,R为液/固界面推移的速度,D为溶质原子在液相中的扩散系数,m为合金相图中液相线的斜率,C0为合金的成分,k0为合金的平衡分配系数。可以证明,上式中的

就是C0合金在其相图中液/固相线间的垂直距离。显然,液/固相线间的垂直距离越大,合金的成分过冷倾向就越大,液/固界面越倾向于树枝状生长,这阻碍了合金熔液的流动性,也使树枝状晶的枝间处因得不到补缩而形成分散缩孔。

单项选择题
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