金屬合金材料熔體中固有的形核和生長(zhǎng)條件是由外來(lái)顆粒和溶質(zhì)的存在所決定的。這些溶質(zhì)原子可能是作為微量雜質(zhì)存在的，也可能是有意添加的，以影響成核。顯然，這將影響/改變形核和生長(zhǎng)的可能性，影響鑄態(tài)組織。這些考慮的合金形成了一系列連續(xù)的固溶體。說(shuō)明了結(jié)晶模式，也就是鑄件的結(jié)構(gòu)，這是由溫度和液體成分梯度的相互作用所決定的。
金屬合金材料溫度梯度和液相線溫度分布對(duì)鑄件組織的影響。起初，當(dāng)熔體處于較高的溫度時(shí)，現(xiàn)有的溫度梯度是剛性的，鼓勵(lì)平面生長(zhǎng)，柱狀晶粒結(jié)構(gòu)是有利的。這是由一個(gè)緩慢的冷卻速率輔助的。這種情況一直持續(xù)到溫度梯度足夠淺，從而產(chǎn)生相當(dāng)大的過冷，這將干擾平面生長(zhǎng)，然后生長(zhǎng)繼續(xù)采用其他模式，如前所述。顯然顯示一個(gè)給定的溫度梯度平衡溫度剖面的變化,這可能是由于溶質(zhì)濃度的改變,過冷與液相線見證了TE 。
金屬合金材料液相線剖面TE和給定的溫度梯度“T”,過冷不是由plane-front見證和增長(zhǎng)收益增長(zhǎng)引起柱狀晶粒結(jié)構(gòu)。由此可以看出，在剛性溫度梯度下，柱狀晶的生長(zhǎng)得到了促進(jìn)。柱狀生長(zhǎng)在緩慢的冷卻速率下也是有利的，原因如下相對(duì)于生長(zhǎng)速率，緩慢的冷卻速率建立了較低的成核速率，允許生長(zhǎng)超過成核。當(dāng)冷卻速度較慢時(shí)，在界面被排斥的固體有足夠的時(shí)間遷移到熔體內(nèi)部，遠(yuǎn)離界面。平衡溫度改變了。從TE變?yōu)門E。這與合金中的情況類似，當(dāng)使用TE 時(shí)，過冷程度可以忽略或不存在，這種情況促進(jìn)柱狀生長(zhǎng)。
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