過共晶Al-Si合金無容器凝固.pdf

1、本文利用電子束熔煉、落管和電磁懸浮研究了Al-50at.％Si合金的凝固過程，并利用修正后的LKT-BCT模型對初生Si晶體的生長過程進(jìn)行了研究。通過落管實(shí)驗(yàn)得到了0.1~1.0 mm直徑的凝固樣品小球，觀察其深腐蝕截面組織形貌，凝固組織為小平面枝晶形貌的初生Si相和Al-Si共晶，在初生Si中發(fā)現(xiàn)平行于板條長度方向的溶質(zhì)Al原子的沉積。初生Si相隨小球直徑的減小，發(fā)生組織細(xì)化，針片共晶尺寸也有所減小，且趨于鈍化，小球邊緣處發(fā)現(xiàn)了離異共

2、晶形貌，這都是由于冷速不同所引起的。初生相Si生長前沿液相中的Al堆積抑制了晶體的生長，并導(dǎo)致了組織細(xì)化。通過電磁懸浮條件下反復(fù)加熱與凝固，獲得了320 K的過冷度。觀察了不同過冷度下凝固樣品小球表面和深腐蝕截面的組織形貌。過冷度較小時(shí)，初生相Si為小平面型枝晶形貌，并在其中發(fā)現(xiàn)了Al的層狀沉積；過冷度較大時(shí)，初生相Si轉(zhuǎn)變?yōu)榱钚蚊玻簿w的形貌也隨過冷度的增大轉(zhuǎn)變?yōu)殡x異共晶形態(tài)。較大過冷度下，微觀組織中發(fā)現(xiàn)有晶粒細(xì)化現(xiàn)象，這與Si晶