成分過冷的本質(zhì)是什么 怎么判斷晶體可能的缺陷
組分過冷,成分過冷,什么是成分過冷?形成成分過冷的條件是什么?什么是成分過冷和溫度過冷的區(qū)別,名詞解?什么是成分過冷判據(jù)?成分過冷大小受哪些因素影響?成分過冷形成的原因及對晶體過程形狀的影響。
本文導(dǎo)航
什么叫過冷度
組分過冷也稱為成分過冷,是凝固時由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化,引起理論凝固溫度的改變與實際溫度梯度相結(jié)合產(chǎn)生的過冷條件。由于純金屬的凝固點是固定的(不隨溶質(zhì)濃度變化,呈直線),因此在一定的溫度梯度下就顯示出相應(yīng)的過冷度;而合金由于其凝固時會產(chǎn)生溶質(zhì)的再分配,不同的溶質(zhì)成分會導(dǎo)致其凝固點的變化(隨溶質(zhì)濃度變化為曲線),所以實際產(chǎn)生的過冷度與純金屬相比有一定的差距,因此成為組分過冷~
可溶于冷水成分
在固溶體合金凝固時,在正的溫度梯度下,由于固液界面前沿液相中的成分有所差別,導(dǎo)致固液界面前沿的熔體的溫度低于實際液相線溫度,從而產(chǎn)生的過冷稱為成分過冷。這種過冷完全是由于界面前沿液相中的成分差別所引起的。溫度梯度增大,成分過冷減小。
成分過冷:凝固時由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化,引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷。這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷,稱為成分過冷。由界面前方的實際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定。
成分過冷不僅受熱擴散的控制,更受溶質(zhì)擴散的控制
成分過冷必須具備兩個條件:第一是固~液界面前沿溶質(zhì)的富集而引起成分再分配;第二是固~液界面前方液相的實際溫度分布,或溫度分布梯度必須達到一定的值。
對合金而言,其凝固過程同時伴隨著溶質(zhì)再分配,液體的成分始終處于變化當(dāng)中,液體中的溶質(zhì)成分的重新分配改變了相應(yīng)的固液平衡溫度,這種關(guān)系有合金的平衡相圖所規(guī)定。利用“成分過冷”判斷合金微觀的生長過程。
在固相無擴散,液相有限擴散條件下的定向凝固過程中,保持平界面凝固的成分過冷判據(jù)為:GL≥-mL(1-k)C0/kDL.其中GL為凝固界面前沿溫度梯度,R為凝固速率,mL為液相線斜率,k為溶質(zhì)平衡分配系數(shù),C0為溶質(zhì)濃度,DL為溶質(zhì)擴散系數(shù)。
成分過冷對合金凝固組織形態(tài)的影響:
隨著成分過冷度從小變大,使界面成長形狀從平直界面向胞狀和樹枝狀發(fā)展。
什么是過冷度和過熱度
液相中只有有限擴散時形成“成分過冷”的判據(jù)。
影響成分過冷的因素有溫度梯度、結(jié)晶速度、相圖上液相線的斜率、液相中溶質(zhì)的擴散系數(shù)、平衡分配系數(shù)。
液相中溫度梯度GL越小,成份過冷越大;生長速度R越大,成份過冷越大;液相線斜率mL越大,成份過冷越大;合金原始成分C0越大,成份過冷越大;擴散系數(shù)DL越小,成份過冷越大;分配系數(shù)K0越小,成份過冷越大。
解釋過冷現(xiàn)象和過冷度
成分過冷:凝固時由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化,引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷。
這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷,稱為成分過冷。由界面前方的實際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定。
錯判概率和漏判概率計算公式
液相中只有有限擴散時形成“成分過冷”的判據(jù)。
影響成分過冷的因素有溫度梯度、結(jié)晶速度、相圖上液相線的斜率、液相中溶質(zhì)的擴散系數(shù)、平衡分配系數(shù)。
液相中溫度梯度GL越小,成份過冷越大;生長速度R越大,成份過冷越大;液相線斜率mL越大,成份過冷越大;合金原始成分C0越大,成份過冷越大;擴散系數(shù)DL越小,成份過冷越大;分配系數(shù)K0越小,成份過冷越大。
凝固時由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化,引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷。這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷,稱為成分過冷。由界面前方的實際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定。
擴展資料:
固溶體凝固時,若不出現(xiàn)成分過冷,晶體生長形態(tài)基本上與純金屬相似,例如在正的溫度梯度下,液—固相界面基本上保持平面狀向前推移。
合金凝固時溶質(zhì)要發(fā)生重新分布,當(dāng)擴散不充分時,就造成先后凝固部分的成分有明顯的差別,這就是前面已分析過的宏觀偏析,它在很大的程度上取決于液體中溶質(zhì)的混合情況。
實際上,合金凝固時通常出現(xiàn)成分過冷。 當(dāng)在液—固相界面前沿有較小的成分過冷區(qū)時,平面生長就不穩(wěn)定,如固相表面上有某些偶然凸起的部分,它們就伸入過冷區(qū)中,其生長速度加快而進一步凸向液體,使界面形成胞狀組織。
如果界面前沿的成分過冷區(qū)甚大,則凸出部分就能繼續(xù)伸向過冷液相中生長,同時在其側(cè)面產(chǎn)生分枝,這樣就形成樹枝狀組織。
參考資料來源:百度百科——成分過冷
怎么判斷晶體可能的缺陷
成分過冷:凝固時由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化,引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷.這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷,稱為成分過冷.由界面前方的實際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定.
成分過冷不僅受熱擴散的控制,更受溶質(zhì)擴散的控制
成分過冷必須具備兩個條件:第一是固~液界面前沿溶質(zhì)的富集而引起成分再分配;第二是固~液界面前方液相的實際溫度分布,或溫度分布梯度必須達到一定的值.
成分過冷對合金凝固組織形態(tài)的影響:
隨著成分過冷度從小變大,使界面成長形狀從平直界面向胞狀和樹枝狀發(fā)展.
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