采用硅油净化法使大体积Pb-50%Bi亚共晶合金和Pb-29.2%Bi包晶合金分别获得了45 K(0.11TL)和117K(0.23TL)的过冷度,并对这两种合金快速凝固过程中ε金属间化合物相的组织形态及随过冷度的变化规律进行了探讨对于Pb-50%Bi亚共晶合金,实验发现ε相以枝晶方式生长.随着过冷度的增大,ε相枝晶细化显著,最大过冷度处一次和二次枝晶间距细化达一个数量级.同时在过冷度达45 K的试样中发现了ε相的表面形核,在试样内部ε枝晶相互交叉形成网状.对于Pb-29.2%Bi包晶合金,当过冷度较小时包晶反应特征明显,但当过冷度达到117 K时包晶反应被抑制,ε相直接从液相中形成,凝固组织为单相ε金属间化合物.为了进一步揭示亚共晶合金中ε相枝晶生长动力学特征和包晶合金中的相选择及组织变化规律,根据经典形核理论和快速枝晶生长理论进行了分析计算.
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