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要想理解樹枝晶向等軸晶的轉化機理,須首先了解組分過冷。庫爾茲和費希爾依據晶粒生長的經典理論,在兩相相平衡圖上建立了/液界面濃度及溫度場。首先,由右邊相圖得知,由于溶質元素的分配,界面上溶質的濃度為C
要想理解樹枝晶向等軸晶的轉化機理,須首先了解組分過冷。庫爾茲和費希爾依據晶粒生長的經典理論,在兩相相平衡圖上建立了/液界面濃度及溫度場。首先,由右邊相圖得知,由于溶質元素的分配,界面上溶質的濃度為COk,然后,隨溶解物元素不斷擴散入鋼水,濃度CL不斷下降。液相線溫度(TL)由上述濃度場和平衡相圖確定,實際上,在由液相到固相的維傳熱條件下,固液界面前沿的實際溫度按照曲線Tq變化,和Ta之間的陰影部分為過冷區(表示周圍液體被過冷至液相溫度之下)。(TL-Tα)被稱為組分過冷。影響過冷度的因素有二:其一為溶質元素的擴散影響著聚晶拉管模具前沿溶質元素的濃度曲線;其二,熱擴散率也會影響枝量前沿的溫度梯度。因此,固液界面的進展速度和冷卻速度是影晌合金量體形態變化的兩大主要原因。
如前所述,依據組分過冷度的大小,聚晶拉管模具當等軸晶的生長條件優于樹枝晶的生長條件時,凝固結構將發生變化。雅克比進—步解釋了由于過冷度的不同而導致量體形態轉變的現象。當樹枝量迅速生長時,由晶體析岀的溶質元素因來不及冋液體擴散,使溶質在固/液界面處富集,聚晶模具增加了過冷度,削弱了凝固過程中樹枝晶生長的動力。
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