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1、非平衡凝固对随后固态转变的影响*新世纪优秀人才计划(NCET-05-870),中国国防基础研究项目(A2720060295),西北工业大学基础研究基金,留学回国人员基金(N6CJ0002),霍英东青年教师基金(111052)和国家自然科学基金(50501020,50771084)资助项目。作者简介:许军锋,男,汉,1981年,在读博士,xjfeng505@tom.com,电话:13572495176许军锋杨伟刘峰*通讯联系人。电子邮件:liufeng@nwpu.edu.cn;电话:0086-29-88490374陈豫增杨长林杨根仓周尧和(西北工业大学,凝固技术国家
2、重点实验室,西安,陕西,710072)摘要本文基于液/固相变和固态转变的形核-生长过程,综合论述了非平衡凝固过程对随后固态转变的影响规律。分析了两种相变的内在物理联系。研究对象涵盖单相固溶体合金、共晶合金、包晶合金和多组元高温合金。研究过程涉及到非平衡凝固、包晶反应、块体转变、亚稳-稳态相转变和沉淀相析出。上述研究体现出进行非平衡凝固与固态转变一体化研究的科学意义。关键词金属,合金,非平衡凝固,微观结构,相变Effectofnon-equilibriumsolidificationonsubsequentsolid-statetransitionsJ.F.Xu,W
3、.Yang,F.Liu,Y.Z.Chen,C.L.Yang,G.C.Yang,Y.H.ZhouStateKeyLaboratoryofSolidificationProcessing,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an,Shaanxi710072Correspondent:LIUFeng,professor,Tel:(029)88460374,E-mail:liufeng@nwpu.edu.cnSupportedbyNewCenturyExcellentPersonSupportingProject(NCET-05-
4、870),theFundamentalResearchProjectofNationalDefenseofChina(A2720060295),theFundamentalResearchFundofNorthwesternPolytechnicalUniversity(N6CJ0002),HuoYingdongYoungTeacherFund(111052)andtheNaturalScienceFoundationofChina(GrantNo.50501020,50771084)ABSTRACTBasedontwotypicalheterogeneoustr
5、ansformationsofnucleation-growthtype,theinfluenceofnon-equilibriumsolidificationonsubsequentsolid-statetransitionshavebeenreviewed,andthephysicalrelationofthetwotransformationshasbeendiscussed.Theresearchrangesconsistsofsinglephasesolidsolution,eutecticalloy,peritecticalloyandmulti-co
6、mponentsuperalloy,whereasthetransformationbehaviorincludesnon-equilibriumsolidification,peritecticreaction,massivetransformation,metastable-stabletransformation,andprecipitation.Onthisbasis,itisproposedtocarryoutaunitedanalysisfornon-equilibriumsolidificationandsolid-statetransformati
7、on.21KEYWORDSMetals,Alloys,Non-equilibriumsolidification,Microstructure,Phasetransitions1引言一般而言,非平衡凝固属于形核与长大控制的液/固相变过程。非平衡液/固相变完成后得到原始的非平衡组织,即高温相[1]。随后冷却过程中发生固态转变,最终得到室温平衡组织[1,2]。随着快速凝固技术的发展,许多低维亚稳材料得到广泛应用,同时,液/固相变产生的非平衡结构特征得以充分发挥,改变了随后(近)平衡凝固的界面热力学和(热量与质量)传输动力学[3,4]。基于非平衡凝固对固态转变的影响,引
8、发了人们对