金属学报  2007, Vol. 43 Issue (6): 561-566

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Al基难混溶合金快速定向凝固研究 I. 固/液界面的影响

何 杰 赵九洲 王晓峰 张钦霞 李海丽 陈桂云

中国科学院金属研究所; 沈阳 110016

INVESTIGATION OF RAPID DIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF AL-BASED IMMISCIBLE ALLOYS Ⅲ. EFFECT OF SOLID/LIQUID INTERFACE

Jie He;;;;;

金属研究所

何杰; 赵九洲; 王晓峰; 张钦霞; 李海丽; 陈桂云 . Al基难混溶合金快速定向凝固研究 I. 固/液界面的影响[J]. 金属学报, 2007, 43(6): 561-566 .
, , , , , . INVESTIGATION OF RAPID DIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF AL-BASED IMMISCIBLE ALLOYS Ⅲ. EFFECT OF SOLID/LIQUID INTERFACE[J]. Acta Metall Sin, 2007, 43(6): 561-566 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(455 KB)   摘要: 分析了难混溶合金凝固过程中作用在凝固界面前沿液滴上的力，建立了液滴与凝固界面相互作用行为的动力学判据。理论与实验相结合，探讨了固/液界面与液滴间相互作用对Al-Bi基难混溶合金凝固组织演变的影响。研究结果表明，在界面排斥和Marangoni力共同作用下，较小尺寸的富Bi液滴被凝固界面排斥并富积在凝固界面前沿。当凝固界面为枝晶/胞状晶时，临界尺寸的富Bi液滴与界面发生部分捕获，凝固后形成“蝌蚪”型的富Bi粒子；尺寸较小的富Bi液滴被捕获在枝晶/胞状晶间，凝固后富Bi粒子分布于晶界和三叉交角处。 Abstract：The forces acting on the sphere in front of the S/L interface during the solidification of immiscible alloys have been analyzed. The dynamic criterion for the interaction mode between the sphere and solidification interface has been proposed. Combining theory with experiment, the effect of the interaction between the S/L interface and the sphere on the microstructure development in the Al-Bi based immiscible alloy has been discussed in detail. The results have indicated that the small Bi-rich spheres were repelled and accumulated in front of the solidification interface due to the combined action of the interfacial repulsion and Marangoni migration. If the interface morphology is dendritic or cellular, the Bi-rich sphere with critical size is partially entrapped by the interface and forms tadpole-type particle. While, the smaller Bi-rich spheres will be entrapped in the interdendrite and the Bi-rich particles distribute at the grain boundaries and the triple junctions after solidification. Key words： 收稿日期: 2006-11-09      ZTFLH:  TG146   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 何杰 赵九洲 王晓峰 张钦霞 李海丽 陈桂云 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I6/561 [1]K(?)rber C,Rau G,Cosman M D,Cravalho E G.J Cryst Growth,1985;72:649 [2]Stefanescu D M,Dhindaw B K,Ahuja S.Metall Trans, 1988;19A:2847 [3]Juretzko F R,Dhindaw B K,Stefanescu D M,Sen S,Cur- reri P A.Metall Trans,1998;29A:1691 [4]Kennedy A R,Clyne T W.Cast Met,1991;4:160 [5]He J,Zhao J Z,Ratke L.Acta Mater,2006;54:1749 [6]He J,Zhao J Z,Wang X F,Gao L L.Metall Mater Trans, 2005;36A:2449 [7]He J,Zhao J Z.Acta Metall Sin,2005;41:407 (何杰,赵九洲．金属学报,2005;41:407) [8]Zhong Y B,Ren Z M,Sun Q X,Jiang Z W,Deng K,Xu K D.Acta Metall Sin,2003;39:1269 (钟云波,任忠鸣,孙秋霞,江志文,邓康,徐匡迪．金属学报,2003;39:1269) [9]Asthana R,Tewari S N.J Mater Sci,1993;28:5414 [10]Monti R, Savino R,Alterio G.Acta Astronaut,2002;51: 789 [11]Kaptay G.Mater Sci Forum,2006;508:269 [12]Uhlmann D R,Chalmers B,Jackson K A.J Appl Phys, 1964;35:2986 [13]Kim J M,Rohatgi P K.Mater Sci Eng,1998;A244:168 [14]Beshkov V N,Radoev B P,Ivanov I B.Int J Multiphase Flow,1978;4:563 [15]Dutta B,Surappa M K.Metall Mater Trans,1998;29A: 1329 [16]Coupard D,Girot F,Quenisset J M.J Mater Sci,1996; 31:5305 [17]Zubko A M,Lobanov V G,Nikonova V V.Soviet Phys Crystallogr,1973;18:239 [18]Shangguan D,Ahuja S,Stefanescu D M.Metall Trans, 1992;A23:669 [19]He J.PhD Dissertation,Institute of Metal Research,Chi- nese Academy of Sciences,Shenyang,2006 (何杰．中国科学院金属研究所博士学位论文,沈阳,2006) [20]Geiger G H,Poirier D R.Transport Phenomena in Met- allurgy.London:Addison-Wesley,1973 [1] 唐旭 张昊 薛鹏 吴利辉 刘峰超 朱正旺 倪丁瑞 肖伯律 马宗义. 铸态及激光粉末床熔融AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金的微观组织及力学性能研究[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [2] 朱智浩, 陈志鹏, 刘田雨, 张爽, 董闯, 王清. 基于不同 α / β 团簇式比例的Ti-Al-V合金的铸态组织和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1581-1589. [3] 马国楠, 朱士泽, 王东, 肖伯律, 马宗义. SiC颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu复合材料的时效行为和力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1655-1664. [4] 魏晨 王军 闫育杰 范嘉懿 李金山. 强磁场下过冷Cu-Co/Cu-Co-Fe合金的凝固组织和摩擦性能[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [5] 娄峰, 刘轲, 刘金学, 董含武, 李淑波, 杜文博. 轧制态Mg-xZn-0.5Er合金板材组织及室温成形性能[J]. 金属学报, 2023, 59(11): 1439-1447. [6] 张振武 李继康 许文贺 沈沐宇 戚磊一 郑可盈 李伟 魏青松. 搭接工艺对选区激光熔化镍基单晶高温合金DD491晶体取向与微观组织的影响[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [7] 姜沐池 宫继双 杨兴远 任德春 蔡雨升 李秉洋 吉海宾 雷家峰. Ti30Ni50Hf20高温形状记忆合金的热变形行为[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [8] 戚钊, 王斌, 张鹏, 刘睿, 张振军, 张哲峰. 应力比对含缺陷选区激光熔化TC4合金稳态疲劳裂纹扩展速率的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1411-1418. [9] 李小兵, 潜坤, 舒磊, 张孟殊, 张金虎, 陈波, 刘奎. W含量对Ti-42Al-5Mn-xW合金相转变行为的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1401-1410. [10] 段慧超, 王春阳, 叶恒强, 杜奎. 纳米多孔金属表面结构与成分的三维电子层析表征[J]. 金属学报, 2023, 59(10): 1291-1298. [11] 王霖 魏晨 王雷 王军 李金山. Cu-Co系难混溶合金核壳结构演化过程模拟[J]. 金属学报, 0, (): 0-0. [12] 马德新, 赵运兴, 徐维台, 王富. 重力对高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1279-1290. [13] 陈佳, 郭敏, 杨敏, 刘林, 张军. 新型钴基高温合金中W元素对蠕变组织和性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1209-1220. [14] 江河, 佴启亮, 徐超, 赵晓, 姚志浩, 董建新. 镍基高温合金疲劳裂纹急速扩展敏感温度及成因[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1190-1200. [15] 穆亚航, 张雪, 陈梓名, 孙晓峰, 梁静静, 李金国, 周亦胄. 基于热力学计算与机器学习的增材制造镍基高温合金裂纹敏感性预测模型[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1075-1086. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed