声悬浮和强激光耦合作用下三元Al-Cu-Si合金的快速凝固

摘要：

在声悬浮和强激光加热相结合的条件下,实现了三元Al-27%Cu-5.3%Si合金的无容器快速凝固,最大过冷度达到195 K(0.24 TL),冷却速率为76 K/s.金相分析表明,凝固组织由(Al+θ+Si)三元共晶和(Al+θ)二相共晶组成.在声悬浮条件下,(Al+θ+Si)三元共晶显著细化,(Al+θ)二相共晶的组织形态丰富.在试样表层区域,表面振荡促进3个共晶相的大量形核,声流有效提高了凝固过程的冷却速率,三元共晶的晶粒尺寸显著减小.随着合金试样温度的升高,悬浮间距和谐振间距均不断增大,且悬浮间距总是大于谐振间距.在声辐射压的作用下,试样变形为中心内凹的饼状,变形程度随声压的提高而不断增大,最大半径比为6.64,对应最大悬浮声压为1.8×l0(4)Pa.

关键词：声悬浮、激光辐照、快速凝固、三元共晶、表面形核

所属期刊栏目：56

分类号：O482(固体物理学)

资助基金：自然科学基金资助项目50971105

在线出版日期：2011-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：293-298