【2024畅研材科基带背】第23期 二元相图及合金的凝固二 材料科学基础 ...

1.匀晶相图的平衡凝固过程

2.固溶体的平衡凝固

（1）平衡凝固：指凝固过程中每个阶段都能达到平衡，即凝固过程中有足够的时间进行组元间的扩散，以达到平衡相的成分

2）成分起伏：液态合金中某些微小区域的成分此起彼伏的偏离平均成分

（3）平衡凝固过程包括3个过程：液相的扩散；固相的连续长大；固相的扩散

3.固溶体的非平衡凝固

（1）非平衡凝固：合金浇筑后的冷却速度较快，没有足够的时间让他充分的扩散，使得凝固过程偏离平衡条件

（2）非平衡凝固的特点

液、固两相成分偏离液相线和固相线

冷却速度越快，偏离的越多

先结晶部分富高熔点组元，后结晶部分富低熔点组元

非平衡凝固的终结温度低于平衡凝固的终结温度

对比平衡凝固进行分析

（3）枝晶偏析及其原因

固溶体通常以树枝状生长方式结晶，实际凝固过程中，冷却速度较快，不能充分扩散，先结晶的枝晶轴富含高熔点组元，后结晶的枝晶富含低熔点组元。

4.固溶体凝固与纯金属凝固的异同点

（1）相同点

都需要过冷

形核条件都需要结构起伏和能量起伏

形核都有均匀形核和非均匀形核

长大方式都有垂直长大（连续长大）

在负温度梯度下都呈树枝状的形态

不同点

纯金属凝固是恒温结晶，而固溶体凝固有一个温度范围

固溶体凝固还需要成分起伏，纯金属不需要

纯金属凝固在正温度梯度下是平面状生长；但是固溶体凝固有成分过冷，在正温度梯度下也可能呈现胞状和树枝状生长

5.共晶转变与共晶相图

共晶转变：一个成分固定的液相在恒定温度下同时结晶出两个固相

共晶合金的特点

共晶相图分析