韩严法，祖方遒，黄中月，陈忠华，李小蕴

(合肥工业大学 材料科学与工程学院，液/固金属加工研究所，安徽 合肥，230009)

在材料凝固研究及工程实际中，人们发现固体组织和性能与其母相液体的热历史相关，并在探索熔体过热等工艺方法上取得了大量的结果，人们逐渐认识到液态微观结构及其变化方面的特征对于凝固行为有着重要的影响[1-6]。人们通过内耗、DSC、电阻率和X线衍射等手段发现在液相线以上某一温度范围内发生了液相结构转变，而且这种结构转变对凝固产生了明显的影响[7-12]。但引起这种变化的具体原因仍然是一个未完全解决的重要问题。由于合金凝固过程的非直观可见性，对其进行定性和定量研究具有一定的难度。近年来，热分析技术逐渐被系统地应用于对凝固过程的研究。Newton热分析法(Newton thermal analysis，NTA)是热分析方法之一[13]，NTA 是通过置于铸件中心的热电偶测得的冷却曲线进行相关数值处理，定量确定凝固过程中潜热、凝固动力学以及微观组织数量等。其具体的原理和方法可参见文献[14]。本文作者选取 Pb-6%Bi(质量分数)合金作为研究对象，利用电阻率方法和 NTA方法分析研究熔体结构转变特征及其对凝固的影响。

1 实验

实验所用原材料为粒状的Pb和块状的Bi，纯度均为99.99%。按比例配制好20 g的Pb-6%Bi合金试样，以B2O3为覆盖剂，在510 ℃下熔炼30 min后，浇入特制的样杯中以四电极法测量其电阻率。在测试过程中，升、降温速率均为5 ℃/min，且测量过程中通入氩气以防止氧化。具体步骤可参见文献[15]。……