。1134 北京科技大学学报 第31卷 204m W 19mm 2004m 图2石墨铸型A-La合金的组织形貌.(a)A-20%La:(b)A一30%La(c)A一35%L(d)A一40%La Fig 2 Structures observed in Al-La alloys prepared with ag raphite mold (a)Al-20%La (b)AH30%La (c)AF35%La;(d)AH40%La 2.2晶体凝固速率对合金组织形貌的影响 方向性，且试样心部的组织均呈胞晶特征：图3(c) 第1阶段实验获得的周期性双相枝晶组织也有 所示组织呈枝晶特征.归纳以上结果于表3中. 可能是截在单相枝晶的二次枝晶臂上而呈现出来 胞/枝或枝/胞形态转变实质上是柱状晶生长侧 的.为了解答这个疑问，希望通过沿主干方向不连 向分枝产生或消失的过程.在凝固速度的低速区， 续的胞晶组织来说明问题，而胞状晶组织只有在合 服从成分过冷理论，生长速率增大，促使平界面失 金单向凝固的条件下才能看到).因此，第2阶段 稳，有利于枝晶形成：而在高速区，服从绝对稳定理 的实验采用定向凝固方法. 论，生长速率增大，会使界面向绝对稳定发展，有利 在表2中选定的不同下拉速度下，定向凝固获 于形成胞状晶.由此可见，应该存在一个临界 得的试样的纵截面组织如图3(a)~(d)所示.可以 凝固速度，以它为界，降低或提高凝固速度均有利于 看出，一定成分的A-La合金(A一35%La)在一定 胞晶的形成.定向凝固工艺条件下，在小于临界抽 的定向凝固条件下，获得的枝晶组织沿枝干方向的 拉速率时，凝固速率与抽拉速率基本保持一致⑨. 成分是不连续的，且不像是截在二次枝晶臂上造成 因此，定向凝固下拉速度的大小可直接反映出合金 的.这是因为枝晶臂的横截面一般是等轴的，而不 凝固速度的大小. 应是图3中显示的片状.图3(a)所示组织中的枝晶 由表3可以看出，定向凝固实验的下拉速度与 绝大多数没有分枝，是一次枝晶，但由于主干不连 组织形貌的关系同上述规律基本相符.由实验结果 续，使之不像规则的胞晶，也不像胞状树枝晶)，可 可以初步判断，本定向凝固实验的下拉速度比Imm° 以将其看作是具有胞晶特征的双相枝晶品.图3(a)、 s(临界抽拉速率)更大或更小都有可能得到胞晶 (,白框内)和()所示组织显示出一定的定向凝固 组织图 2 石墨铸型 Al-La 合金的组织形貌.(a)Al-20%La ;(b)Al-30%La ;(c)Al-35%La;(d)Al-40%La Fig.2 Structu res observed in Al-La alloys prepared with a g raphite mold:(a)Al-20%La;(b)Al-30%La;(c)Al-35%La ;(d)Al-40%La 2.2 晶体凝固速率对合金组织形貌的影响 第 1 阶段实验获得的周期性双相枝晶组织也有 可能是截在单相枝晶的二次枝晶臂上而呈现出来 的.为了解答这个疑问, 希望通过沿主干方向不连 续的胞晶组织来说明问题, 而胞状晶组织只有在合 金单向凝固的条件下才能看到[ 7] .因此 , 第 2 阶段 的实验采用定向凝固方法 . 在表 2 中选定的不同下拉速度下 , 定向凝固获 得的试样的纵截面组织如图 3(a)～ (d)所示 .可以 看出, 一定成分的 Al-La 合金(Al-35 %La)在一定 的定向凝固条件下 ,获得的枝晶组织沿枝干方向的 成分是不连续的 ,且不像是截在二次枝晶臂上造成 的.这是因为枝晶臂的横截面一般是等轴的 , 而不 应是图 3 中显示的片状.图 3(a)所示组织中的枝晶 绝大多数没有分枝, 是一次枝晶 , 但由于主干不连 续,使之不像规则的胞晶 , 也不像胞状树枝晶[ 7] , 可 以将其看作是具有胞晶特征的双相枝晶 .图 3(a)、 (b ,白框内)和(d)所示组织显示出一定的定向凝固 方向性 ,且试样心部的组织均呈胞晶特征 ;图 3(c) 所示组织呈枝晶特征.归纳以上结果于表 3 中 . 胞/枝或枝/胞形态转变实质上是柱状晶生长侧 向分枝产生或消失的过程 .在凝固速度的低速区, 服从成分过冷理论 , 生长速率增大, 促使平界面失 稳 ,有利于枝晶形成 ;而在高速区, 服从绝对稳定理 论 ,生长速率增大 ,会使界面向绝对稳定发展 ,有利 于形成胞状晶 [ 8-9] .由此可见 , 应该存在一个临界 凝固速度,以它为界,降低或提高凝固速度均有利于 胞晶的形成.定向凝固工艺条件下 ,在小于临界抽 拉速率时 , 凝固速率与抽拉速率基本保持一致 [ 8] . 因此 ,定向凝固下拉速度的大小可直接反映出合金 凝固速度的大小. 由表 3 可以看出, 定向凝固实验的下拉速度与 组织形貌的关系同上述规律基本相符 .由实验结果 可以初步判断,本定向凝固实验的下拉速度比 1 mm· s -1(临界抽拉速率)更大或更小都有可能得到胞晶 组织. · 1134 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷