Pb-6％Bi合金熔体结构转变及其对凝固的影响

• 作者: 李小蕴 祖方遒 陈忠华 韩严法 黄中月
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: Pb-6％Bi合金 熔体结构转变 凝固
• 年，卷（期）: 2011,（6）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 1573-1577
• 分类号: TG111.4
• 字数: 3428字
• 语种: 中文

摘要

通过Pb-6％Bi(质量分数)合金熔体的电阻率-温度行为，揭示在第一轮升温过程于813.3～1 135.9℃温度区间内发生熔体结构状态不可逆的变化；探索熔体状态对凝固行为与组织的影响，并利用牛顿热分析法(NrA)计算凝固潜热及固相分数随时间的变化。研究结果表明：当合金熔体经历结构转变后，凝固过冷度从5.4℃增大到8.4℃，凝固潜热从5.33×107 J/m3增加到7.08×107J/m3，凝固所需时间由28 s增加到39 s，凝固组织显著细化。熔体结构变化是合金熔体中Bi-Bi共价键原子团簇分解所致，且这一过程是一个熵增的过程，新的熔体结构更加均匀无序；当温度降低时，这些团簇不会重新形成。这会使得凝固形核需要有更大的过冷度，形核率增加，晶体生长速度降低，从而致使组织细化。不同的熔体结构状态对凝固有明显的影响。