液态金属结构滞后性的测定与模拟

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1、液态金属结构滞后性的测定与模拟指导教师签字：W耖勿之摘要铸造、焊接和粉木冶金等金槭材料的制备过程巾都涉及‘个凝Ⅳ114iII变过科。刈‘这类材料来说，液念会属凝固时的结构和性质是决定其凝同组宝Jt4：N性能的一个重要凶素。虽然人们刈’液态金属熔体的结构进行了大量的研究，但是，困内s)t,(ID+iJPYt：j-要集11l扫：熔体伍一定温度下的结构及其随温度的变化上，未见有温度变化后其结构随时问的变化规律研究。本文-蔓要研究熔体洲1111．／r5阵／-．．变化后，j￡

2、ff．m二钙、液态微观结构和形核过冷艘随¨寸l’II

3、Jn勺变化奶!律。取得的丰要研究结果主要何：采用四电极法连续升降温和非连续升降温后过热和过冷液念锡的电阻率进ij：了测定。结果发现温度变化后液态锡的电阻率随保温时问的延长向．发生变化。温度快升后，液态锡的电阻率随保弛ⅢJ。ri,Jff勺延长而减小，温度快降后，液念锡的I刚Ii率随保温时川的延K7ii*'i"l大。这说明锡熔体结构的变化滞后其温度的变化。存连续7t。降温过f旱中，在I叫一温度下液态锡在升温过程中的电阻率大于其住降温过程中的电Ffl聋爱，这’j温度快变后液念锡f}_I．

4、{nj红随时l’日J的变化规律足一致

5、的。fl：此坫删{f：，远川分了动／J一浮模拟了温度降低后液念会属结构的变化t％!律。发现温度变化后原子问距的变化亦存在滞后性，但这一滞后时I'uJ仅为0．0001微秒，远小于液态金属电阻率随温度变化的滞后时问。这说明，金属液电15

6、I率的滞后。陀弓原了M距的变化尢关。采用过冷度法研究了过热的铋熔体降温后的保温时I’11J11与彤核过冷度的火系。结果发现，铋n勺形核过冷度随降温后保温时门J『1勺延KI(I,l}J。戈小。I,；jfy-：得到，液态会心湍度变化后!e结构不能I刊步达到其对应温度的平衡状态，而是存在时

7、’闩

8、J的滞后性。根据液念金属原子团尺寸的理论模型确定出液态金属中最大原了川尺寸与温度的火系。从此模璎中预测的液态铋中最大原子⋯尺寸随温度变化舰律符合铋过冷度的变化实验舭律。关键词：金属液结构；Ill叭；纯彤核过冷度：铋：锡：分厂动力。≯模拟；坞iJ，．

9、’uJTt4ExperimentalmeasurementandcomputersimulationforthehysteresisofmeltstructurevariationofliquidmetalDiscipline：MaterialsPhysicsandChem

10、istryStudentSignature：蒯MSupervisorSignature：一『．t删L—，AbstractFormanyfoundry,weldingandpowdermetallurgymetalmaterials，thepreparationprocessinvolvesaphasetransformation．Sothestructureandcharacterofliquidinevitablelyinfluencethestructureandpropertyofsolid．Manyresear

11、cheshavebeendonetothestructureofmetalmelt．However,theseresearchesmainlyconcentrateonthemeltstructureatacertaintemperatureortheeffectoftemperatureonthemeltstructure．Ithasnotbeenreportedthattheeffectofthetimeafterchangingthemelttemperatureonitsstructure．Thisthesis

12、mainlydealswiththeeffectsofthetimeafterchangingthemelttemperatureontheresistivity,theliquidmatelmicrostructureandthenucleationundercoolingofmetalmelts．Theresistivitieseoftheoverheatedandtheundercooledliquidtinduringcontinuousanddiscontinuousheatingandcoolingproc

13、esseshavebeendeterminedbyusingfourelectrodesmethod．Itisfoundthattheresistivityofliquidtinvarieswiththetimeafterchangingthemelttemperature．Afterarapidheatingprocess，th