金属学报  1998, Vol. 34 Issue (5): 511-516

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Ni—Ni_3Si系近共晶合金深过冷形核规律

惠增哲;杨根仓;吕衣礼;周尧和

西北工业大学凝固技术国家重点实验室;西安;710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室;西安;710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室;西安;710072;西北工业大学凝固技术国家重点实验室;西安;710072

THE NUCLEATION OF HIGHLY UNDERCOOLED Ni-Ni_3Si ALLOY CLOSED TO EUTECTIC COMPOSITION

XI Zengzhe; YANG Gencang; LU Yili; ZHOU Yaohe (State Key Laboratory of Solidification Processing; Northwestern Polytechnical University; Xi'an 710072)

惠增哲;杨根仓;吕衣礼;周尧和. Ni—Ni_3Si系近共晶合金深过冷形核规律[J]. 金属学报, 1998, 34(5): 511-516.
, , , . THE NUCLEATION OF HIGHLY UNDERCOOLED Ni-Ni_3Si ALLOY CLOSED TO EUTECTIC COMPOSITION[J]. Acta Metall Sin, 1998, 34(5): 511-516.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1308 KB)   摘要: 采用大体积液态金属的微观净化技术，在Ni—Ni3Si合金系中使Ni-（6．07—19．7）％Si和Ni-（20.5—22）％Si两组合金分别获得了最大达344和265K的极限形核过冷度，并使其极限过冷度保持20个循环过热周期不衰减.实验发现，Ni—Ni3Si系近共晶合金深过冷凝固时，Ni3Si总是领先于α（Ni）相形核.根据实验数据和表面异质形核速率模型，求得Ni3Si和α（Ni）相异质形核时的异质形校因子f（θ）分别为0．069和0.28;求得过冷熔体中Ni3Si和α（Ni）相等形核速率时的温度-成分曲线完全处于共晶点左侧，表明在近共晶成分过冷熔体中，小平面相Ni3Si易于α（Ni）形核 关键词 ： Ni—Si合金,  深过冷,  形核,  异质形核因子     Abstract：The micro-denucleation technique of bulk melt was applied to Ni-Ni3Si alloy system. In two composition ranges of Ni-(6.07 - 19.7)%Si and Ni-(20.5 - 22)%Si, the alloys were undercooled up to the highest undercooling of 344 and 265 K respectively. The highest undercooling could be held for 20 melting-superheating-cooling circles. The experimental results indicated that, during the solidification of the alloys with compositions closed to the eutectic composition in Ni-Ni3Si alloy system, Ni3Si was always nucleated heterogeneously ahead of α(Ni) phase. The catalytic factors f(θ) of Ni3Si and α(Ni) were 0.069 and 0.28 respectively,calculated with the experimental data and the kinetic model of heterogeneous surface nucleation.The temperature vs composition curve with the same nucleation rate for Ni3Si and α(Ni) lay on the left side of eutectic point completely, which indicated that in the undercooled melts closed to the eutectic composition the nucleation of faceted Ni3Si phase was easier than that of α(Ni)phase. Key words： Ni-Si alloy    high undercooling    nucleation    catalytic factor 收稿日期: 1998-05-18      基金资助:国家自然科学基金!59431011 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 惠增哲 杨根仓 吕衣礼 周尧和 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1998/V34/I5/511 1Xi Z Z, Yang G C, Zhou Y H. Prog Nat Sci, 1997; 7: 624 2Nash P. Phase Diagrams of Binary Nickel Alloys. Materials Park, Ohio: ASM International, 1991: 299 3Willnecker R,Herlach D M,Feuerbacher B.Mater Sci Eng,1988;98:85 4Willnecker R, Herlach D M; Feuerbacher B. Appl Phys Lett, 1986; 49: 1339 5Jacobson L A, McKittrick J. Mater Sci Eng, 1994; R11(8): 355 6Thompson C V,Spaepen F.Acta Metall,1983;31:2021 7Spaepen F, Meyer R B. Scr Metall, 1976 10: 257 8 Herlach D M.Mate,Sci Eng,1994;R12(4-5):177 9Perepezko J H. Mater Sci Eng, 1984; 65: 125 10Kubaschewki O; Alcock C B. Metall Thermochem. Oxford: Pergamon Press, 1979: 244 [1] 赵亚峰, 刘苏杰, 陈云, 马会, 马广财, 郭翼. 铁素体-贝氏体双相钢韧性断裂过程中的夹杂物临界尺寸及孔洞生长[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 611-622. [2] 吴彩虹, 冯迪, 臧千昊, 范诗春, 张豪, 李胤樹. 喷射成形AlSiCuMg合金的热变形组织演变及再结晶行为[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 932-942. [3] 刘续希, 柳文波, 李博岩, 贺新福, 杨朝曦, 恽迪. 辐照条件下Fe-Cu合金中富Cu析出相的临界形核尺寸和最小能量路径的弦方法计算[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 943-955. [4] 杜娟, 程晓行, 杨天南, 陈龙庆, Mompiou Frédéric, 张文征. 奥氏体析出相激发形核的原位TEM研究[J]. 金属学报, 2019, 55(4): 511-520. [5] 李淑波, 杜文博, 王旭东, 刘轲, 王朝辉. Zr对Mg-Gd-Er合金晶粒细化机理的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(6): 911-917. [6] 樊丹丹, 许军锋, 钟亚男, 坚增运. 过热温度和冷却速率对过冷Ti熔体凝固过程的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(6): 844-850. [7] 翟斌, 周凯, 吕鹏, 王海鹏. 自由落体条件下Ti-6Al-4V合金微液滴的快速凝固研究[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 824-830. [8] 李金富, 周尧和. 液态金属深过冷快速凝固过程中初生固相的重熔[J]. 金属学报, 2018, 54(5): 627-636. [9] 王同敏, 魏晶晶, 王旭东, 姚曼. 合金凝固组织微观模拟研究进展与应用[J]. 金属学报, 2018, 54(2): 193-203. [10] 王锦程, 郭灿, 张琪, 唐赛, 李俊杰, 王志军. 原子尺度下凝固形核计算模拟研究的进展[J]. 金属学报, 2018, 54(2): 204-216. [11] 朱姜蕾, 王庆, 王海鹏. 深过冷液态金属Cu的热物理性质和原子分布[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 1018-1024. [12] 邹宗园, 许小奎, 李银潇, 王超. 大热输入焊接用钢的焊接粗晶热影响区韧性提升方法研究[J]. 金属学报, 2017, 53(8): 957-967. [13] 杨永,王昭东,李天瑞,贾涛,李小琳,王国栋. 一种第二相析出-温度-时间曲线计算模型的建立[J]. 金属学报, 2017, 53(1): 123-128. [14] 严军辉,坚增运,朱满,常芳娥,许军锋. 深过冷Al-70%Si合金的凝固特性与微观组织*[J]. 金属学报, 2016, 52(8): 931-937. [15] 陈瑞, 许庆彦, 吴勤芳, 郭会廷, 柳百成. Al-7Si-Mg合金凝固过程形核模型建立及枝晶生长过程数值模拟*[J]. 金属学报, 2015, 51(6): 733-744. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed