alni包晶系合金液固相关性的研究

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1、山东大学硕士学位论文—～-N{包晶系台金液固相关性的研究A卜Ni包晶系合金液固相关性的研究摘要许多重要的工程合金在其凝固过程中都存在包晶反应，包晶合金的凝固过程已成为人们研究的热点和前沿课题。国内外在对合金的研究方面基本上是在固态下进行的。因此，有必要在原子层次上，从液态微观结构入手对金属间化合物合金进行研究。本文作者在原子层次上研究了具有包晶反应的AI-Ni合金的液态微观结构，并以其固态微观结构为参比，研究其微观结构在凝固过程中的演变，对推动金属材料的研究和金属凝固理论的发展具有重要的促进作用．研究表明不同成

2、分的合金在常规凝固时，其包晶反应都受到不同程度的抑制。非平衡凝固条件下的包晶反应影响了凝固进程，造成了A1-Ni系包晶合金的最终凝固组织中初生相，包晶相，富A1相和共晶相四种组织共存的现象。同一种合金不同凝固速度得到的凝固组织也不同。A13Ni合金的非平衡凝固过程中包晶反应受到很大程度的抑制，凝固进程不同，最终凝固相组成及形貌也不同。强制冷却条件下，最终组织分别为先析出相组织、包晶相组织和共晶组织；当合金以20℃／min的速度冷却时，最终相为先析出相组织、包晶组织及由匀晶组织和共晶组织组成的混合组织构成。与强制

3、冷却相比，合金以较慢速度20℃／min冷却时，凝固组织呈现异常：先析出相Al小i擅i织粗大，所占比例增加，包晶相A13Ni只在很窄的范围内存在，所占比例反而减小。本文在对包晶反应滞后的研究中发现，具有包晶反应的AI-Ni系合金分别以20℃／min和10℃／min凝固时，包晶反应都出现了严重的滞后现象，但是具有包晶反应的Sn-Sb系固溶体合金以10℃／min凝固时，其包晶反应温度基本与平衡凝固时相同，研究表明：AI-Ni系包晶反应先析出相和包晶相存在晶格类型的转变，两者之间的点阵常数相差较大，发生包晶反应时，先后

4、两相之间的错配度较高，较大的错配度有较大的界面应变能，使得后者很难在前者上堆积，导致包晶反应严重的滞后．而Sn-Sb系合金包晶反应前后两相的晶格结构相同，且点阵常数十分接近，发生包晶反应时，先后两相之间不存在晶格类型的转变。错配度较低，界面能较小，包晶相很容易附着在先析出相上，使得包晶反应容易进行，包晶反应温度基本与平衡反应温度一致．作者利用液态X一射线衍射仪对Al—Ni包晶合金的液态结构进行分析时，发现作为A1—TM(TM=Mn，Fe，Co，Ni)合金中的一种，A1洲i∞、A13Ni和Al，3Ni”三种合金具

5、有和A卜Fe等A1-TM相似的结构特征，在其液态X_ray衍射强度曲线上有预峰的出现，推断Al舯Ni，、Al,Ni和A1洲i”三种合金的液态中存在中程有序结构。山东大学硕士学位论文—～-Hi包晶系台金液固相关性的研究另外，在液态x一射线衍射实验中所得到的A180Ni，，A13Ni和A1，荆i。三种合金的X—ray衍射强度曲线上，三种合金的液态衍射峰与固态衍射峰十分吻合，同时发现三种合金在液态下的配位数随着温度的降低并没有明显的改变，认为固体中的化合物结构保存到了液体中，液态与固态两者在结构上存在着相关性。关键字

6、：Al_Ni合金，包晶反应，液态，固态，结构分析，相关性II山东大学硕士学位论文一Al-Ni包晶系合金液固相关性的研究J!!詈目!

7、!詈!g!gg!=!!目jE!g!!!!!E!!!!!!gg目自自!!!!!目自=詈!目自自目自自自!!!!詈鲁!!!!ss!!!!!!!t。T腿CORRELATIONBETWEENSTRUCTURESOFLIQuIDANDSOLIDINAL—NIPERITECTICALLOYSABSTRACTProfoundunderstandingofthemechanismofbinaryp

8、eritecticsolidificationisveryimportantsinceperitectics01idificationsoccurinmanykindsofmaterials．Inthispaper。thecorrelationbetweenstructuresofliquidandsolidinAI-NiperitecticalloyshasbeenstudiedwithanelevatedtemperatureX-raydiffractionasamainmeans，DSC、SEMandel

9、ectronmicroscopyasassistantmeans．Thispaperpresentsthevariationofthemicro·-structureof1iquidandsolidA1—-Niperitecticalloys，ontheatomicscale，withthetemperature，andcomponent，etc．Aninvestigationabou