崔春娟，张 军，吴 昆，邹德宁，刘 林，傅恒志

（1西安建筑科技大学 冶金工程学院，西安710055；2西北工业大学 凝固技术国家重点实验室，西安710072）

凝固速率对Si－Ta合金固液界面稳定性的影响

崔春娟1，2，张 军2，吴 昆1，邹德宁1，刘 林2，傅恒志2

（1西安建筑科技大学 冶金工程学院，西安710055；2西北工业大学 凝固技术国家重点实验室，西安710072）

以Si－Ta合金为研究对象，采用零功率法研究凝固速率对定向凝固固液界面稳定性的影响。结果表明：当凝固速率在0.3～9.0mm／min范围内，随着凝固速率的增大，固液界面经历了平界面→浅胞状界面→锯齿状界面→浅胞状界面→平界面的演化规律。在较低的凝固速率范围之内，实验结果与理论计算基本吻合。然而，在较高凝固速率时，实验结果与理论计算出现偏差，这是由于热力学和动力学均发生变化，使得在凝固速率V＝5.0mm／min时固液界面就已经达到了稳定的平界面。

定向凝固；电子束悬浮区熔；凝固速率；固液界面

对于合金的凝固过程，界面形态的产生和演化伴随着热量、质量和动量的传输过程，而且正是这三种传输过程相互耦合决定着凝固界面的形态。研究界面形态和组织演化是凝固的核心问题。对凝固过程的界面形态和稳定性进行系统的实验和研究，不仅能够发展和完善凝固理论，而且对获得优良组织和性能所需的凝固技术都有重要的指导作用。在共晶凝固过程中，固液界面对凝固组织的选择与演化起着决定性的影响。界面结构决定了晶体的生长机制，而不同的生长机制表现出不同的动力学规律。……