Cu-Sb合金熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及其凝固相關(guān)性.pdf

1、液態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及基本性質(zhì)對凝固、固態(tài)相變以及材料最終組織與性能具有重要的影響。近年來，液態(tài)物質(zhì)多型性得到了科學(xué)界普遍關(guān)注，很多物質(zhì)液態(tài)結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)隨溫度或壓力而發(fā)生異常變化。這些現(xiàn)象打破了人們對液態(tài)結(jié)構(gòu)連續(xù)漸變的傳統(tǒng)認(rèn)知，也為更進一步認(rèn)知液態(tài)物質(zhì)提供了新的突破口。多年以來，合金熔體過熱處理作為重要手段之一應(yīng)用于改善材料組織和性能方面取得了豐碩成果。雖然人們將熔體熱歷史對凝固的作用歸結(jié)于熔體結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化，但其本質(zhì)及規(guī)律并不十分明了。液態(tài)結(jié)

2、構(gòu)轉(zhuǎn)變的發(fā)現(xiàn)與研究，為液-固依存關(guān)系的認(rèn)知提供了一個新的契機，同時也避免了工藝探索上的盲目性，但對于熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及其對凝固、合金性能影響的規(guī)律及本質(zhì)仍需進一步探索。 本文以化合物形成合金Cu-Sb合金為研究對象，系統(tǒng)地研究了三種成分合金液態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的各自特征及規(guī)律，并利用不同的熔體熱處理方式探討了可逆及不可逆兩類熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對于合金凝固行為及組織的影響，主要內(nèi)容、創(chuàng)新點和意義歸納如下： 1、研究三種成分Cu(100-x)

3、Sbx(x=70，76.5，90)合金在連續(xù)升降溫過程的電阻率-溫度行為，發(fā)現(xiàn)其在特定溫度區(qū)間內(nèi)存在明顯的異?，F(xiàn)象，提示其液態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了可逆及不可逆兩種轉(zhuǎn)變。該結(jié)果證實，除以前發(fā)現(xiàn)含Sn的合金熔體以外，又一類合金--含Sb的合金，其熔體的溫度行為也可能發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變。 2、以熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榍腥朦c，利用不同冷卻速率控制合金熔體的凝固過程，并運用多種實驗和檢測方法分別研究了可逆及不可逆兩類熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對合金凝固行為和凝固組織的影響。研

4、究發(fā)現(xiàn)：經(jīng)歷不可逆轉(zhuǎn)變的熔體，凝固過冷度增大、形核率增高、對應(yīng)凝固速率加快，凝固組織明顯細化，且其中的各析出相的組織形態(tài)也會發(fā)生變化；另一方面，針對可逆轉(zhuǎn)變改變?nèi)垠w處理方法，能夠有效地操控熔體狀態(tài)，從而最終得到不同的凝固組織。 3、在研究方法上，將電阻法與熱分析法相結(jié)合用于研究熔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變前后的凝固過程，驗證了電阻法不僅可有效揭示凝固行為，具有凝固特征點更為明顯的優(yōu)勢，還可以比熱分析法揭示更多的凝固行為信息。 本文結(jié)果揭