第十一章凝固理论基础 当已凝固长度为Z时,剩余液体的平均浓度为 (C1)2=C(-2)yx 当合金试棒自左向右凝固时,若Ko(1,溶质富集于右端,左端得到纯化。Ko越小, 该效应越显著。若K0)1,则溶质富集于左端。 2液体不充分混合时的凝固方程 在液体不充分混合的情况下,凝固后的溶质分布规律如图11-8c所示。由于出现溶 质富集的边界层,故在采用有效分配系数的同时,只对初始过渡区形成后的溶质分布进 行数学处理,其数学表达式为: Cs=C0K(1-2) (11-6) L 3液体不发生混合时的凝固方程 液体不发生混合时,凝固后的溶质分配规律如图11-8d所示。在初始过渡区形成后, 稳态凝固阶段固体中的溶质浓度恒定不变,此时Ke=1。(Cs)=(CL)B=Co,因而有 Cs=Co( C (11-7) 在形成初始过渡区开始稳态凝固时,界面前沿液体溶质富集边界层中溶质分布规律 及其对晶体生长形态的影响,具有重要意义,其数学表达式为: Cs=C0(1+ (11-8) K 该方程表达的界面前沿液体中的溶质富集分布曲线是一个指数衰减曲线 11.5合金凝固过程的成份过冷 如前所述,纯金属有其固定的凝固温度TM,当液态金属中的实际温度低于时,即开 始引起过冷。这种过冷主要取决于液固相界面前沿液体中的实际温度分布。对于合金来 说,液态合金的平衡凝固温度随其成份的改变而沿液相线变化。在合金正常凝固过程中 虽然实际温度分布一定,但由于界面前沿液体中溶质分布发生变化,必将引起凝固温度 改变(溶质在液相和固相界面处于局部平衡,故可由相图中液相线决定)。因此,将界面 界面距离z(b CL"C(I+ T=T一mCa(+ 图11-9C金(K2<1)的成分过冷示意图第十一章 凝固理论基础 188 当已凝固长度为 Z 时，剩余液体的平均浓度为 1 0 0 ( ) (1 ) − = − K L B L Z C C （11-5） 当合金试棒自左向右凝固时，若 K0〈1，溶质富集于右端，左端得到纯化。K0 越小， 该效应越显著。若 K0〉1，则溶质富集于左端。 2 液体不充分混合时的凝固方程 在液体不充分混合的情况下，凝固后的溶质分布规律如图 11-8c 所示。由于出现溶 质富集的边界层，故在采用有效分配系数的同时，只对初始过渡区形成后的溶质分布进 行数学处理，其数学表达式为： 1 0 (1 ) − = − Ke S e L Z C C K （11-6） 3 液体不发生混合时的凝固方程 液体不发生混合时，凝固后的溶质分配规律如图 11-8d 所示。在初始过渡区形成后， 稳态凝固阶段固体中的溶质浓度恒定不变，此时 Ke=1。(CS)i =(CL)B=C0，因而有 0 1 1 0 (1 ) C L Z CS = C − = − （11-7） 在形成初始过渡区开始稳态凝固时，界面前沿液体溶质富集边界层中溶质分布规律 及其对晶体生长形态的影响，具有重要意义，其数学表达式为： ) 1 (1 / 0 0 0 RZ D S e K K C C − − = + （11-8） 该方程表达的界面前沿液体中的溶质富集分布曲线是一个指数衰减曲线。 11．5 合金凝固过程的成份过冷 如前所述，纯金属有其固定的凝固温度 TM，当液态金属中的实际温度低于时，即开 始引起过冷。这种过冷主要取决于液固相界面前沿液体中的实际温度分布。对于合金来 说，液态合金的平衡凝固温度随其成份的改变而沿液相线变化。在合金正常凝固过程中， 虽然实际温度分布一定，但由于界面前沿液体中溶质分布发生变化，必将引起凝固温度 改变（溶质在液相和固相界面处于局部平衡，故可由相图中液相线决定）。因此，将界面 188 图 11-9