深过冷Co-xat.%Sn合金的凝固行为

发布时间：2025-05-11 00:51

　　本文以Co-Sn合金为研究对象,采用熔融玻璃净化结合循环过热技术对合金(锡含量为20at.%、22at.%、24at.%、26at.%和28at.%)实现了深过冷,合金熔化及过冷凝固过程中的热历史采用高精度双色红外测温仪进行了实时监测。运用经典形核理论和瞬态形核理论对Co-24at.%Sn共晶合金凝固过程中的竞争形核行为进行了理论分析,利用X射线衍射结合EDS能谱对不同过冷度下Co-Sn合金的物相组成进行了分析,运用竞争形核理论结合物相分析探索了深过冷凝固Co-24at.%Sn共晶合金的相选择规律。利用金相显微镜、扫描电镜等分析了深过冷凝固Co-Sn合金的微观组织演变机制,并采用BCT模型、J-H理论对过冷共晶合金凝固过程中的晶体生长行为进行了理论分析。结合微观组织分析和理论计算探究了过冷Co-24at.%Sn共晶合金中非规则共晶的形成机制,基于不同成分、不同过冷度凝固Co-Sn合金微观组织分析确定了 Co-Sn合金的共晶共生区。系统阐述了深过冷Co-Sn合金的凝固行为。主要取得以下研究成果。利用熔融玻璃净化与循环过热相结合的深过冷技术,实现了Co-Sn合金的深过冷,实验中锡含量为20a...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 前言
    1.1 共晶合金
        1.1.1 共晶合金的凝固特点
        1.1.2 共晶合金中的共晶共生区
    1.2 非平衡凝固技术
    1.3 深过冷技术
        1.3.1 深过冷的研究现状
        1.3.2 深过冷的研究方法
        1.3.3 实现深过冷的机制
    1.4 合金熔体的“再辉”与超冷状态
        1.4.1 合金熔体的再辉
        1.4.2 合金熔体的超冷态
    1.5 非规则共晶的研究现状
        1.5.1 饱和固溶体熔断分解机制
        1.5.2 非耦合生长机制
        1.5.3 耦合生长机制
        1.5.4 独立形核及协同生长机制
        1.5.5 应力碎断机制
        1.5.6 初生晶熔断机制
    1.6 Co-Sn合金的性质及研究现状
    1.7 研究意义与研究内容
2 实验内容及方法
    2.1 实验合金选择及成分设计
    2.2 实验材料和实验设备
        2.2.1 实验原材料
        2.2.2 材料制备仪器及设备
        2.2.3 材料分析仪器及设备
    2.3 实验过程及实验方法
        2.3.1 原材料的配料及切割
        2.3.2 原料和石英管的清洗
        2.3.3 熔融玻璃的制备
        2.3.4 装料
        2.3.5 合金的熔配
        2.3.6 合金的深过冷
    2.4 试样检测方法
        2.4.1 显微组织分析
        2.4.2 物相分析
    2.5 实验技术路线
    2.6 本章小结
3 过冷共晶合金凝固的理论分析
    3.1 层片共晶的形核、长大与原子扩散问题
    3.2 形核
        3.2.1 经典形核理论
        3.2.2 瞬态形核理论
    3.3 生长
    3.4 本章小结
4 过冷Co-Sn合金的凝固行为与组织演变机制
    4.1 Co-24at.%Sn共晶合金的快速凝固
        4.1.1 Co-24at.%Sn共晶合金凝固行为
        4.1.2 Co-24at.%Sn共晶合金组织分析
        4.1.3 Co-24at.%Sn共晶合金的物相分析
        4.1.4 Co-24at.%Sn共晶合金中非规则共晶的形成机制
    4.2 Co-20at.%Sn亚共晶合金的快速凝固
        4.2.1 Co-20at.%Sn亚共晶合金的凝固行为
        4.2.2 Co-20at.%Sn亚共晶合金的组织分析
        4.2.3 Co-20at.%Sn亚共晶合金的物相分析
    4.3 Co-28at.%Sn过共晶合金的快速凝固
        4.3.1 Co-28at.%Sn过共晶合金的凝固行为
        4.3.2 Co-28at.%Sn过共晶合金的组织分析
        4.3.3 Co-28at.%Sn过共晶合金的物相分析
    4.4 本章小结
5 Co-Sn合金中共晶共生区的确定
    5.1 Co-22at.%Sn亚共晶合金的凝固行为与组织演变
        5.1.1 Co-22at.%Sn亚共晶合金的凝固行为
        5.1.2 Co-22at.%Sn亚共晶合金的物相分析
        5.1.3 Co-22at.%Sn亚共晶合金的组织分析
    5.2 Co-26at.%Sn过共晶合金的凝固行为与组织演变
        5.2.1 Co-26at.%Sn过共晶合金的凝固行为
        5.2.2 Co-26at.%Sn过共晶合金的物相分析
        5.2.3 Co-26at.%Sn过共晶合金的组织分析
    5.3 Co-Sn合金系中的共晶共生区确定
    5.4 本章小结
6 结论
致谢
参考文献



本文编号：4044588