本项目以Ni-18.7at.%Sn、Ag-39.9at.%Cu、Co-24.0at.%Sn共晶合金为对象,研究了过冷共晶合金熔体中的晶体生长方式和较高过冷度下反常共晶的形成机制,以及少量第三组元加入的影响。结果表明Ni-Sn和Co-Sn共晶合金在过冷度小于某一临界值时共晶两相以耦合方式生长,在更高的过冷度下进行离异生长,但均能导致反常共晶的形成。通过对反常共晶组织中各个相晶体取向的分析,揭示出初生固相重熔和熟化是导致反常共晶形成的根本原因,并给出了定量计算重熔体积分数的方法。Ag-Cu共晶合金在所实验的过冷度范围内均进行耦合生长,但在过冷度小于76 K时凝固界面以胞状方式推进。向合金中加入少量Sb,共晶层片的胞状生长受到干扰,凝固界面形态随着Sb含量的增大逐渐转变为胞枝状,乃至树枝状,晶体生长速度随之上升。创建了含第三组元过冷共晶合金的生长理论模型,发现第三组元的加入使共晶枝晶的尖端半径减小,生长速度在第三组元加入量较小时于某一过冷度范围内上升,在其他情况下则降低,而共晶层片间距受到的影响相对很小。在本项目的资助下,在Acta Materialia等SCI源刊物发表论文9篇。
英文主题词eutectic alloys; third element; crystal growth; microstructure