24考研【畅研材科基零基础18堂课】 第16期：二元相图及合金的凝固①平衡...

本节学习

平衡凝固:凝固过程中固液相始终保持平衡成分，冷却时，固相沿着固相线移动，液相沿着液相线移动

平衡分配系数K0:合金凝固时，溶质重新分配的程度(固相的质量分数Ws与液相的质量分数之比Wl)

K0=Ws/Wl

①K0<1,固相小于液相，溶质含量增加，凝固的开始温度和终结温度降低

②K0>1,液相小于固相，溶质含量增加，凝固的开始温度和终结温度升高

凝固时，固相和液相越接近，K0越接近1

前提:正常凝固

(名词解释)正常凝固:固相中溶质无扩散，液相中溶质完全混合的凝固(非平衡凝固)

(区域提纯)非平衡凝固时后凝固的部分溶质含量较先凝固的部分高，熔化后的区域再冷却凝固，使得溶质原子将会不断在液相中富集，使得固溶体经区域熔炼后的前端溶质减少而提纯

纯金属凝固

热过冷:实际温度低于熔点

合金凝固

成分过冷:界面前沿液体中实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时所产生的过冷(实际温度低于液相线)

a.表层细晶区:外壳层(紧邻型壁的)，无规则排列的细小等晶轴

b.柱状晶区:由垂直于型壁、彼此平行的柱状晶组成

c.中心等轴粗晶区:处于铸锭(件)的中心区域，由等轴晶粒组成

形成原因:

①表层细晶区:过冷度大，有均匀形核的基底，

②柱状晶区:细晶区外壳形成，不在有强烈过冷的前提条件，形核困难，只有来自细晶区中现有的晶体向液相液体中生长

③中心等轴晶区:柱状晶生长到一定程度，前沿液体远离型壁，散热困难，冷速变慢，溶液中的温差减小，阻止柱状晶的快速生长

偏析:化学成分的不均匀性，溶质分布不均匀，界面大多为树枝型，

纵向溶质输送:引起平行枝晶轴方向的宏观偏析

横向溶质输送:引起垂直于枝晶轴的显微偏析