鑭鐵硅合金深過冷熔體中晶體相的形核動(dòng)力學(xué).pdf

1、La(Fe，Si)13合金由于其具有較好的磁熱效應(yīng)，近年來得到了人們的青睞。通常情況下，這種合金是由電弧熔煉的鑄錠在惰性氣氛中經(jīng)過長時(shí)間高溫退火制得。近年來的研究表明，采用快速淬火可以大大縮短合金的退火時(shí)間。但是，快淬過程中的相選擇機(jī)制尚不清楚。針對這一問題，本文對α(Fe，Si)相和La(Fe，Si)13相的在深過冷液相中的形核動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。
　　 首先，運(yùn)用Spaepen提出的負(fù)熵模型構(gòu)造了La(Fe，Si)13相的固液

2、界面，并對其結(jié)構(gòu)因子α進(jìn)行計(jì)算。具體做法是：首先對La(Fe，Si)13合金相的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，得出其最密排面；然后在最密排面上按照模型排列法則構(gòu)造固液界面；在構(gòu)造的每一步驟中計(jì)算出排列密度和結(jié)構(gòu)因子α，直到排列密度趨于穩(wěn)定。而后，利用Miedema公式計(jì)算出La(Fe，Si)13的熔化熵變△Sf。在此基礎(chǔ)上，確定了α(Fe，Si)相和La(Fe，Si)13相的固液界面能σls，并根據(jù)經(jīng)典的形核理論對二者的形核率進(jìn)行了計(jì)算。
　　

3、 計(jì)算結(jié)果為：(1)La(Fe，Si)13相的結(jié)構(gòu)因子α=0.417；(2)La(Fe，Si)13相的熔化熵變?yōu)椤鱏f=21.27 J/(mol·K)；(3)La(Fe，Si)13相的固液界面能σ=0.430 J/m2；(4)當(dāng)過冷度大于308K時(shí)，La(Fe，Si)13相的形核率比α(Fe，Si)相的高。
　　 形核率的計(jì)算結(jié)果表明，在小過冷條件下，La-Fe-Si合金中的包晶相La(Fe，Si)13相因其形核率較低以初生相的