本文以Cu-Pb偏晶合金为研究对象,采用熔融玻璃净化和高频感应循环过热相结合的方法获得合金熔体的深过冷,利用非接触式红外测温仪检测合金的温度变化,记录合金的冷却曲线。通过分析不同成分Cu-Pb合金的冷却曲线和宽过冷区间的凝固组织,研究Cu-Pb亚偏晶合金、偏晶合金和过偏晶合金的凝固行为、组织演化规律及演化机制;利用经典形核理论和瞬态形核理论预测过冷熔体液液相变焓的可能范围。本文的主要结论有: 1 采用熔融玻璃净化和循环过热相结合的方法,使Cu-20%Pb亚偏晶合金、Cu-34.15%Pb偏晶合金和Cu-40%Pb过偏晶合金分别获得了最大208K、204K和208K的过冷度。 2 Cu-34.15%Pb偏晶合金、Cu-40%Pb过偏晶合金在较小过冷下只有一次再辉,较大过冷下有两次雨辉;Cu-20%Pb亚偏晶合金小过冷度下有两次再辉,第二次雨辉程度较小,大过冷度下只有一次再辉。 3 Cu-34.15%Pb偏晶合金的凝固组织由α(Cu)相枝晶和Pb相组成。随过冷度增大,枝晶明显细化。在△T为123K～161K的区间,试样出现了裂纹。△T为174K～204K的区间,组织出现明显分层。Cu-20%Pb亚偏晶合金在△T≤98K时凝固组织为粗大枝晶,枝晶间Pb相和团块状Pb相组成,随过冷度增大,枝晶变得细密,枝晶间的Pb变小;△T=116K时,凝固组织无明显枝晶,细小Pb相均匀分布在Cu基体上;当△T≥133K时,试样中出现裂纹。Cu-40%Pb过偏晶合金在△T≤110K时,α(Cu)相呈明显的树枝状,随过冷度增西安理工大学硕士学位论文加,树枝品变得细密:当△T>] 10K时,枝品组织形貌变得不明显;CL:一40%Pb过偏品合金组织中始终存在很)、的错相,试样整体织织极不均匀。’场八介152K时,试样出现明显的分层现象。 4根据冷却曲线手}l凝活1全日织,认为C。一34.15%Pb偏品合金平}!C。一40%Pb过偏品合金均是液相L:相先形核,a(Cu八习后形核;过冷度较小时,__相形核时间接近。Cu一20%pb亚偏品合金初生相 a(C的,a(Cu)形核长少、与偏品转变分别产生州火再辉。 SCu一20%Pb亚偏品合金较人过冷度卜凝防}组织中枝品变得不明显的原因是再辉使熔体温度同升一到较高温度,快速凝肺}初期形成的枝品处J一过热状态,枝品较细处被熔断造成的。试样产生裂纹的原因是由于品间结合力很弱,在拉应力作用卜导致的。Cu一34.巧%Pb偏品合金和CtJ一40%Pb过偏L界,合金中组织出现分层的机制是L:相液滴的碰撞和凝并造成的。 6液液相变始△HL的人小对于Cu一34.15%pb偏品合金偏品反应中的a(cu)相和L:液相竞争形核起着至关重要的作用。在第止相L:相先形核的前提卜,利用经典形核理论计算出△H:的大概范围为△HL全sx】。SJ·,二一3。利用瞬态形核理论推测出△HL的人概范围为△Hl全!火IOOJ.,二一,。关键词深过冷:Cu一Pb合金:快速凝同:组织演化:凝固行为;液液相变恰本研究得到陕西省教育厅专项科研计划项目O3JK132基金的资助