第三节固溶体合金的凝固 THE SOLIDIFICATION OF SOLID SOLUTION 固溶体的平衡凝固 固溶体的不平衡凝固 成分过冷及其影响
第三节 固溶体合金的凝固 THE SOLIDIFICATION OF SOLID SOLUTION 固溶体的平衡凝固 固溶体的不平衡凝固 成分过冷及其影响
固溶体结晶的特点 (1)结晶过程由形核与长大组成。 (2)结晶在一定温度范围进行，在此温度范围的每一 温度下，只能凝固出一定数量的固相，温度降低，固 相的量升高。 (3)结晶过程，液、固两相的成分始终在不断变化， 液/固界面处成分始终保持局部平衡。 (4)平衡结晶时： ·液、固两相的成分分别沿着液相线和固相线变化 ·结晶结束获得均匀的单相多晶固溶体
固溶体结晶的特点 （1）结晶过程由形核与长大组成。 （2）结晶在一定温度范围进行，在此温度范围的每一 温度下，只能凝固出一定数量的固相，温度降低，固 相的量升高。 （3）结晶过程，液、固两相的成分始终在不断变化， 液/固界面处成分始终保持局部平衡。 （4）平衡结晶时： • 液、固两相的成分分别沿着液相线和固相线变化 • 结晶结束获得均匀的单相多晶固溶体
(5)非平衡结晶时： ·已结晶的固相和剩余液相的平均成分分别沿着液 相和固相的平均成分线变化。 ·结晶结束时获得不均匀的单相多晶固溶体。 ·先结晶部分含高熔点组元多，后结晶部分含低熔 点组元多，这种成分不均匀的现象称为成分偏析。 ·在一个晶粒内成分不均匀的现象称为微观偏析或 晶内偏析。 ·在铸件内不同区域成分不均匀的现象称为宏观偏 析或区域偏析
（5）非平衡结晶时： • 已结晶的固相和剩余液相的平均成分分别沿着液 相和固相的平均成分线变化。 • 结晶结束时获得不均匀的单相多晶固溶体。 • 先结晶部分含高熔点组元多，后结晶部分含低熔 点组元多，这种成分不均匀的现象称为成分偏析。 • 在一个晶粒内成分不均匀的现象称为微观偏析或 晶内偏析。 • 在铸件内不同区域成分不均匀的现象称为宏观偏 析或区域偏析
固溶体凝固 固相原子是否扩散 固溶体凝固方式的分类 平衡凝固 非平衡凝固 固、液相原 固相中无扩散 子充分扩散 液相完 液相不完 液相完全 全混合 全混合 不混合 非正常凝固 正常凝固 固溶体的凝固
固溶体凝固方式的分类 非正常凝固 正常凝固 固溶体的凝固
固溶体的平衡凝固 1. 平衡分配系数ko 合金凝固时，要发生溶质的重新分布，重新分布 的程度用平衡分配系数k表示。 平衡分配系数ko:处于固/液两相平衡的固相中的溶质 原子浓度Cs与液相中溶质原子浓度C之比。 ko
一、固溶体的平衡凝固 1. 平衡分配系数k0 合金凝固时，要发生溶质的重新分布，重新分布 的程度用平衡分配系数k0表示。 平衡分配系数k0：处于固/液两相平衡的固相中的溶质 原子浓度CS与液相中溶质原子浓度CL之比。 0 S L C k C =