（材料加工工程专业论文）镧铁硅合金深过冷熔体中晶体相的形核动力学

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1、分类号UCD密级1934074学位论文镧铁硅合金深过冷熔体中晶体相的形核动力学作者姓名：宫民选指导教师：高建荣教授东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室申请学位级别：硕士学科类别：’工学学科专业名称：材料加工工程论文提交日期：2008年1月论文答辩日期：2008年1月15日学位授予日期：2008年月答辩委员会主席：赵九：纠评阅人：惭L高．趁九沙f东北大学2008年1月．，‘▲I-『_L■■■■■■_---1ADissertationinMateriaIsFormingEngineeringNucleationKineticsofCrystallinePhase

2、sInUndercooledLa．Fe．SiMeltsbyGongMinXuanSuperVisor：ProfessorGaoJianrongNortheasternUniVersi锣January2008＼上■■■『oL▲I’·■■■_-t．—●1．■●■■一‘j_，‘■』1V●独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师指导下完成。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其它学位而使用过的材料。对本文的研究工作提供过重要帮助的个人和集体，均已在论文中明确说明并致谢。作者签名：t穸励够日期：1夕砗

3、3月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留，使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，交流。(如作者和导师不同意网上交流，请在下方签字；否则视为同意。)学位论文作者签字：签字日期：导师签字：签字日期：]乙-‘’l1、．I、．。■J东北大学硕士学位论文摘要镧铁硅合金深过冷熔体中晶体相的形核动力学摘要‘三口陬剐』3合金由于其具有较好的磁热效应，近年来得到了人们的青睐。通常情况下，这种合金是由电弧熔炼的铸

4、锭在惰性气氛中经过长时间高温退火制得。近年来的研究表明，采用快速淬火可以大大缩短合金的退火时间。但是，快淬过程中的相选择机制尚不清楚。针对这一问题，本文对卅咒剐相和上口∞，剐，3相的在深过冷液相中的形核动力学进行了研究。首先，运用Spaepen提出的负熵模型构造了五口陬，剐J3相的固液界面，并对其结构因子口进行计算。具体做法是：首先对三口∞，．轴J3合金相的结构进行分析，得出其最密排面：然后在最密排面上按照模型排列法则构造固液界面；在构造的每一步骤中计算出排列密度和结构因子口，直到排列密度趋于稳定。而后，利用Miedema公式计算出肠∞，剐"的熔化熵变母。在此基

5、础上，确定了卅凡，剐相和三口∞，剐，3相的固液界面能％，并根据经典的形核理论对二者的形核率进行了计算。计算结果为：(1)三口他，．跚"相的结构因子仅=O．417；(2)￡口∞，．跚"相的熔化熵变为鸳=21．27J／(mol·固：(3)工口似剐，3相的固液界面能萨0．430J／m2；(4)当过冷度大于308K时，助阮．跚，3相的形核率比吖心，剐相的高。形核率的计算结果表明，在小过冷条件下，La．Fe．Si合金中的包晶相三口∞，剐J3相因其形核率较低以初生相的形式析出很困难。当过冷度足够大(超过308K)时，加限，剐，3相将获得很高的形核率，从而有可能以初生相形式析

6、出。这与现有的实验结果具有较好的一致性。关键词：￡口∞，剐川固液界面结构因子；熔化熵：固液界面能：形核率h∥IkV’■+、I．，。～■1●l，l≯，一h●NucleationKineticsofCrystaUinePhasesInUndercooledLa．Fe—SiMeltsAbst士．act三口口恐，剐耶alloyshaVea_nractedmuchattentioninrecentyearsbecausemeyexhibitala玛emagnetocaloricefIfectnearroomtemperature．Usually，meyarepr印ared

7、byarcmelting，whichisfollowedbyatime_consuming锄ealing仃eatmentu11dera11i11ertgaSatmoSphere．Recently，ithasbeenfoundmatrapidqVenchingcanhelpshortenmeaIⅡ1ealingtimeh1anef!Eicientway．However，mephaSeselectionmechanisminv01vedmr印idquenchingisnotcleaLFort11isreason，thepresentmesiscarriedoutan

8、investigatio