文档介绍：第6章二元系相图
第四节合金凝固理论
前言
二元合金凝固与纯金属凝固有何不同?
讲述重点
二元合金在匀晶转变中的凝固理论
二元共晶转变中的凝固理论
简述合金铸锭(件)的组织与缺陷
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论
第6章二元系相图
1、正常凝固
平衡分配系数k0
平衡凝固时固相的质量分数ws,和液相质量分数wl之比,即
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论
1、正常凝固
长度为L的单相固溶体合金的熔液置于圆棒形锭子内由左向有进行定向平衡凝固
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论
在非平衡凝固状态下单相固溶体合金的凝固
1、正常凝固
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论
溶体长度为L的圆棒形锭子非平衡凝固示意图
在非平衡凝固状态下单相固溶体合金的凝固
液相成分任何时间都是均匀的;
边界条件
液—固界面是平直的;
液—固界面处维持着这种局部的平衡,即在界面处满足k0为常数;
忽略固相内的扩散;
⑤固相和液相密度相同
1、正常凝固
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论
在非平衡凝固状态下单相固溶体合金的凝固
其凝固前后的质量变化
式中,ρL为液相的质量浓度
式中,ρS为固相的质量浓度
由质量守恒可得:
1、正常凝固
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论
在非平衡凝固状态下单相固溶体合金的凝固
或
上式称为正常凝固方程,它表示了固相质量浓度随凝固距离的变化规律。
1、正常凝固
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论
正常凝固
固溶体经正常凝固后整个锭子的质量浓度分布如图所示(k0<1),这符合一般铸锭中浓度的分布,因此称为正常凝固。
正偏析
这种溶质浓度由锭表面向中心逐渐增加的不均匀分市称为正偏析,它是宏观偏析的一种,这种偏析通过扩散退火也难以消除。
1、正常凝固
固溶体的凝固理论
第四节合金凝固理论