液态Ti-Al合金的深过冷与快速枝晶生长

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采用电磁悬浮和自由落体两种试验技术研究了液态Ti-25 wt.%Al合金的亚稳过冷能力、晶体形核机制和枝晶生长过程.试验发现,即使电磁悬浮无容器状态下仍难以消除润湿角θ≥60°的异质晶核,合金熔体过冷度可达210 K(0.11T_L).β-Ti相形核的热力学驱动力随过冷度近似以线性方式增大,其枝晶生长速度高达11.2 m/s,从而在慢速冷却条件下实现了快速凝固.理论计算表明,随着过冷度的逐步增大,β相枝晶生长从溶质扩散控制转变为热扩散控制.当过冷度超过100 K时,非平衡溶质截留效应可使合金熔体
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