1、第五章 凝固,材料科學(xué)基礎(chǔ),第二節(jié) 固溶體的凝固,一、固溶體結(jié)晶的特點(diǎn) （1）結(jié)晶過程由形核和長(zhǎng)大組成。 （2）結(jié)晶在一個(gè)溫度范圍進(jìn)行。 （3）結(jié)晶過程，液、固兩相的成分始終在不斷變化，L/S界面處兩相成分始終保持局部平衡。 （4）平衡結(jié)晶時(shí)： 液、固兩相的成分分別沿著液相線和固相線變化。 結(jié)晶結(jié)束獲得均勻的單相多晶固溶體。,（5）非平衡結(jié)晶時(shí)： 已結(jié)晶的固相和剩余液相的平均成分分別沿著液相和固相的平均成分線變化。 結(jié)晶結(jié)束時(shí)獲得不均勻的單相多晶固溶體。 先結(jié)晶部分含高熔點(diǎn)組元多，后結(jié)晶部分含低熔點(diǎn)組元多，這種成分不均勻的現(xiàn)象稱為成分偏析。 在一個(gè)晶粒內(nèi)成分不均勻的現(xiàn)象稱為微觀偏析或晶內(nèi)偏析或

2、枝晶偏析； 在鑄件內(nèi)不同區(qū)域成分不均勻的現(xiàn)象稱為宏觀偏析或區(qū)域偏析。,二、固溶體結(jié)晶過程的溶質(zhì)分布 1.討論條件： （1）合金凝固時(shí)，要發(fā)生溶質(zhì)的重新分布，重新分布的程度用平衡分配系數(shù)來表示：K0=CS/CL,（2）結(jié)晶過程K0不變，L/S界面處始終保持局部平衡 ，界面處新形成的固相的成分由界面處液相的成分確定。 CS= K0 CL （3）在結(jié)晶過程，已結(jié)晶的固相成分保持不變，界面處液相的成分取決于剩余液相中溶質(zhì)的分布。而液相中溶質(zhì)的分布取決于液相中溶質(zhì)的混合情況。,2.液相中溶質(zhì)混合情況： （1）充分混合,（2）部分混合（穩(wěn)定階段）,（3）不混合（穩(wěn)定階段）,三、固溶體結(jié)晶過程的成分過冷 1

3、.熱過冷：L/S界面前沿液相中的過冷區(qū)形態(tài)和性質(zhì)取決于實(shí)際溫度分布。 2.成分過冷：L/S界面前沿液相中的過冷區(qū)形態(tài)和性質(zhì)不僅與實(shí)際溫度分布而且與界面前沿液相中的溶質(zhì)分布有關(guān)。,L/S界面前沿液相中溫度分布-正的溫度梯度T,2. L/S界面前沿液相中成分過冷的形成和臨界條件,（2）L/S界面前沿液相中溶質(zhì)分布CL,（1）固溶體熔點(diǎn)TL與成分CL的關(guān)系,（3） L/S界面前沿液相中熔點(diǎn)分布TL,（4）L/S界面前沿液相中溫度分布Tx,很小，,（5）成分過冷的臨界條件,（6）成分過冷的條件,（7）影響成分過冷的因素 左端：合金性質(zhì)； 右端： 凝固條件,四、成分過冷對(duì)凝固組織形貌的影響 1.界面穩(wěn)定性,