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材料成型理论基础
(材料成形原理）
主讲人：吴树森
材料成型理论基础
(液态成形原理部分）
20
目录16.1压力及对流对凝固组织的影响
CONTENTS
6.1.1压力下金属的凝固
6.1.1压力对金属物性参数的影响
熔点升高：劳修斯—克拉伯龙方程（Clausius-ClapeyronEquation）描述
金属熔点变化与凝固压力之间的关系：
T(υ-υ)
m液固
ΔT=Δp
mΔH
m
P—压力，MPa；Tm—金属或合金的熔点,K；
υ液υ3
、—单位质量的液相和固相金属的体积，cm/g；
固
ΔH—单位质量金属的熔化潜热，J/g。
m
6.1.1压力下金属的凝固
图6-2
对结晶时体积收缩的金属与合金，增加压力，均减小临界晶核尺寸和形核功，有利
于形核。
压力增加，使熔点上升，在浇注温度等条件不变时，相应地增加了结晶过冷度，因
此，晶体长大速度R提高。
6.1.1压力下金属的凝固
举例：挤压铸造压力对Mg-6Zn-1Y合金初生相的影响
(a)0MPa，(b)50MPa，(c)100MPa，(d)200MPa
6.1.2对流对凝固组织的影响及半固态金属的凝固
凝固中的对流使枝晶向玫瑰形、球形转变。
对流：改变晶粒形态！
*例：半固态组织演变——对流使枝晶向玫瑰形、球形转变
Al-7%Si半固态无搅拌Al-7%Si半固态搅拌
浆料的淬火组织浆料的淬火组织
6.1.2对流对凝固组织的影响及半固态金属的凝固
半固态晶粒生长过程：
a.搅拌因素b.冷却因素使温度场、浓度场发生变化！
6.1.2对流对凝固组织的影响及半固态金属的凝固
晶粒形状因子fi
fV/V(R/R)3
iSgSg*C0
C
(0<f<1)LR
ik+(1−k)exp(−δ)
D
L
dfsdC
晶粒形态方程dfadC
gL
6.1.2对流对凝固组
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