声悬浮和强激光耦合作用下复相合金快速凝固研究

项目名称： 声悬浮和强激光耦合作用下复相合金快速凝固研究

项目编号： No.50971105

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 魏炳波

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 48万元

中文摘要： 将声悬浮无容器处理与激光辐照相结合，实现三元包晶和偏晶合金熔体在此超常条件下的深过冷与快速凝固。研究悬浮液滴在超声场和强激光耦合作用下的振荡模式和表面波动，揭示其内部温度场和浓度场的动态分布特征，探索传热传质过程对溶质截留和液相分离的作用机制。通过激光辐照消除合金熔体内部固有的异质晶核，并抑制其均质形核，揭示晶体形核方式与熔体过冷能力的相关规律。在声悬浮和激光束共同作用下，研究三元包晶合金中初生相与包晶相的竞争形核和共生生长机制，探索彻底抑制包晶转变所需动力学条件。分析三元偏晶合金的深过冷和复杂流动对壳核组织和偏晶胞形成过程的影响规律，探求有效的主动控制途径。系统测定深过冷合金熔体的表面张力和粘度等热物理性质，同时测定不同过冷条件下固相枝晶生长速度，据此进行三元复相合金快速凝固过程的分子动力学和相场理论模拟计算研究。在实验研究和理论分析的基础上，阐明不同类型三元复相合金的快速凝固共性规律。

中文关键词： 声悬浮；复相合金；快速凝固；表面波；相分离

英文摘要：

英文关键词： acoustic levitation；polyphase alloy；rapid solidification；surface wave；phase separation