影响铝合金凝固过程形核,枝晶生长的因素有哪些

2025-05-04 23:33:44
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回答1:

非均匀形核的形核率,除主要受过冷度的影响外,还受液体内悬浮着的固体质点的性质、数量、形貌及其物理因素的影响。
a. 过冷度影响:由于非均匀形核的形核功小于均匀形核的形核功,即非均匀形核所需要的能量起伏比均匀形核小得多,故凝固时的过冷度远低于均匀形核需要的过冷度。
b. 固体杂质的影响:相同过冷度下均匀形核和非均匀形核半径完全一样,但在曲率半径相等的条件下,非均匀形核时所需要的晶胚体积与表面积要小得多,且随θ角的减少而减少,润湿角θ是判断固体杂质或界面是否能促进晶胚成核及其促进程度的关键。θ角大小主要取决于液体、晶核和固体杂质之间比表面能的相对大小。
c.固体杂质表面形貌的影响:杂质表面的形貌各种各样,有凹凸面,有的是深孔。在这些基面上形核有不同的形核率。因此,凹面容易形核。
d. 物理性能的影响:液相宏观流动会增加形核率,施加电场或磁场也能增加形核率。这是因为液体金属中已凝固的核心(小晶体)由于受到冲击振动而碎裂成几个核心,或是模壁附近产生的晶核被冲刷走。此效果称为晶核的机械增值。由于受到机械的作用,而使核心提前形成。