快速传热传质对Fe-Cu包晶合金凝固过程的作用机制  

作　　者：徐锦锋[1,2] 代富平[1] 魏炳波[1] 

机构地区：[1]西北工业大学应用物理系 [2]西安理工大学材料学院西安710048

出　　处：《中国科学（G辑）》2007年第4期492-501,共10页

基　　金：国家自然科学基金资助项目(批准号:50121101和50395105)

摘　　要：通过求解急冷熔体中的速度场和温度场，分析了快速凝固过程中Fe-Cu包晶合金熔体的黏性流动及其组织形成规律，并对理论结果进行了实验验证．发现合金熔体在急冷快速凝固过程中，沿液池的高度方向存在着较大的温度梯度，而在与辊面相切的水平方向上液池温度变化不甚显著．熔体自喷嘴喷出后，在高度约180μm处迅速改变流速的大小和方向：水平流速迅速增大，而高度方向的流速则急剧减小．液池底部存在高度为160～240μm的动量边界层和厚度为160～300μm的热边界层，边界层中的雷诺数Re在870～1070范围．随着Re数的增大，冷却速率呈线性增大，热边界层厚度单调增加，动量边界层厚度则呈现出非线性变化趋势．当Re〈1024时，动量传输作用较强，急冷液相的黏性流动比较显著，分离液相易于形成纤维状凝固组织；而当Re〉1024时，热量传输作用显著增强，液相流动受到抑制，容易获得均匀细小的等轴晶组织．

关 键 词：包晶合金 液相分离 黏性流动 动量传输 快速凝固 

分 类 号：O482.5[理学—固体物理]