基于原位观察的Cu-Ni-Si合金凝固过程及机理研究

作者：贾飞; 赵丹; 李宇佳; 李小亮; 宁少晨; 曲扬

来源：电焊机, 2021, 51(10): 119-157.

• 原位观察
• 薄带连铸
• Cu-Ni-Si合金
• 二次枝晶间距
• 凝固机理

利用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)原位观察薄带连铸Cu-3.2Ni-0.75Si合金在不同冷却速率下的凝固过程,定量分析了结晶温度和凝固组织二次枝晶间距依赖于冷却速率的函数关系。结果表明:冷却速率的提高可以显著降低合金的结晶温度,减小合金凝固组织的二次枝晶间距,当冷却速率由0.1℃/s提高至100℃/s时,结晶温度由1 096℃降低至890℃,二次枝晶间距由77.5μm减小至23.5μm,结晶温度和二次枝晶间距依赖于冷却速率的函数关系式分别为TL→S=194×(-v/14)+895和λ2=60×v-0.11。薄带连铸的亚快速凝固特点可以显著细化合金凝固组织,抑制Ni、Si元素的显微偏析,其原因在于冷却速率的提高加大了合金熔体结晶时的初始过冷度。