基于相图计算—相场方法的Cu-Pb-Sn合金中第二相形核与生长

利用扫描电镜(SEM)表征了铸态合金Cu-24Pb-2Sn(mass%)的微观组织及Pb元素分布，结合相图计算-相场协同方法探究了合金凝固过程中第二相液滴形核与生长过程。结果表明：与1373 K浇铸试样相比，1473 K浇铸试样中富Pb第二相平均尺寸更大，最大直径超过100μm。由计算分析可知，在合金凝固过程中，Pb元素在Cu基体中的固溶度不断降低，被排出的Pb元素进入第二相液滴，从而形成富Pb第二相，伴随第二相之间碰撞和凝并，共同导致了富Pb相快速长大并粗化。     

难混溶合金微滴中L_(2)相迁移动力学行为北大核心

基于传热模型,计算了直径分别为300、600和900μm的Fe-52%Cu合金微滴在自由凝固条件下的温度场分布,分析了温度梯度的变化及L_(2)相小球动力学特点。结果表明,合金微滴在相分离过程中其中心与表面温差较小(<5 K),而对于给定尺寸的微滴其径向方向上温度梯度却差异较大,但温度梯度值随时间成一次线性减小。通过理论计算,确定了小球在三种微滴内最大可迁移时间,分别是0.0206、0.07和0.141 s。此外,还比较了小球在三种微滴内的迁移距离,发现同尺寸小球在合金微滴内最大迁移距离与微滴半径之比为定值,r/R=0.4849,表明小球在合金微滴内的末态相对位置不依赖于微滴直径。这与目前大部分研究者对合金微滴直径影响核/壳结构形貌的观点有所不同。本研究不仅有助于理解核/壳型粉末的形成过程,同时为新材料设计奠定重要理论基础。