非枝晶半固态合金组织形成机制分析

摘要

分析了半固态合金浆料形成过程的晶粒形核动力学和生长动力学,提出非枝晶组织由液态直接生成的形成机制.添加适当的异质形核质点,可增加晶粒形核基底数量,施加搅拌作用产生强迫对流,可加快液相中原子向形核基底的扩散速度,并阻碍达到临界尺寸的晶坯聚集,从而显著细化晶粒尺寸.强迫对流下晶粒具有自旋行为,使其在生长过程中不断变换固-液界面前沿的温度场和浓度场,保证晶粒在各个方向相对均匀地生长;同时强迫对流使固-液界面前沿的溶质富集程度减小,过冷度降低、保证非枝晶晶粒生长过程不发生失稳.