金屬間化合物深過(guò)冷熔體中的枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、近年來(lái)，深過(guò)冷熔體中的枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)一直是人們研究的熱點(diǎn)。先前對(duì)枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的研究主要集中在純金屬和固溶體上，而對(duì)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(zhǎng)程有序的原子排布以及生長(zhǎng)受界面動(dòng)力學(xué)控制的特點(diǎn)，其生長(zhǎng)速率遠(yuǎn)小于純金屬和固溶體的。對(duì)金屬間化合物的深入研究不僅可以有助于人們認(rèn)識(shí)和理解枝晶其生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，而且還可以通過(guò)改變工藝條件來(lái)改善其力學(xué)性能。因此，有必要對(duì)金屬間化合物過(guò)冷熔體中枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行更多的

2、研究。
　　本文采用熔融玻璃凈化法對(duì)FeSi、Ni5Si2和Ni2Si金屬間化合物進(jìn)行深過(guò)冷，通過(guò)X射線衍射分析和金相顯微鏡分析了不同過(guò)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(duì)三種化合物的枝晶生長(zhǎng)速率進(jìn)行了測(cè)定，并根據(jù)枝晶生長(zhǎng)BCT理論對(duì)三種化合物的枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。獲得的主要結(jié)論如下:
　　1.深過(guò)冷實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:FeSi、Ni5Si2和Ni2Si三種金屬間化合物達(dá)到的最大過(guò)冷

3、度分別為315K、194K和171K。
　　2.三種金屬間化合物的晶體生長(zhǎng)速率測(cè)定結(jié)果表明:在獲得的過(guò)冷度范圍內(nèi)，F(xiàn)eSi、Ni5Si2和Ni2Si的凝固均沒(méi)有出現(xiàn)“無(wú)序截留”，即生長(zhǎng)速率均隨過(guò)冷度的增加而平穩(wěn)增大。
　　3.根據(jù)枝晶生長(zhǎng)BCT理論模型計(jì)算表明:FeSi、Ni5Si2和Ni2Si金屬間化合物的界面動(dòng)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。