液固界面滞后对凝固初始过渡区溶质再分配的影响

摘要

实际定向凝固过程中,当改变外加速度或凝固刚开始时,液固界面并不是立即跟上外加速度,而是存在一种滞后效应。本文在采用一些近似假设的基础上,研究了这种滞后效应对定向凝固过程初始过渡区溶质再分配的影响,得到一个新的初始过渡区溶质分布公式,证明Tiller的经典结果只是本文结果当△T0/G→0时的极限情况。理论计算结果还表明,液固界面实际速度对外部控制速度的滞后效应将使凝固初始过渡区溶质分布趋于稳态所需时间和距离增长;不仅外部控制速度V0和分配系数k,而且温度梯度G,合金平均成分C0和液相线斜率m都会影响初始过渡区溶质再分配过程,其影响以V0最大,k、DL次之,G,C0,m最小。