包晶凝固的研究现状及进展

程 中包 晶相 是依 附在 初 生相 表 面形 核 长 大 ， 用这 利
一
点设 法在熔 体 内首 先 形成 大 量 的 固相 质 点 ， 晶 包
产物就 在这些 质点 表 面 形核 长 大 ， 以 达到 细 化组 可
织 的 目的 （ 汉起 ，０５ 。工业 生 产 中 通常 在 铝 和 胡 ２０ ） 铝合金 中加入 少量 的钛 ， 在 铜 和铜 合 金 中加 人 少 或
有形 成较 为完整的理论体 系， 没有 单相和共 晶合金 那样较 成熟的凝 固模 型。本 文评 述 了其近年 来包晶凝 固的理论 、 也 各种 假 设模型， 讨论 了定 向凝 固过程 中组织 ， 生长机制等。
关 键 词 ： 包 晶 ，凝 固 ， 型 ， 织 ，生 长机 制 模 组
中图分类号 Ｔ １． Ｇ １１４
贵 州 科 学 ３ （ ）８ － ６２ １ ０ ３ ：４－ ，０２ ８
Ｇｕ ｈ ｕ Ｓ ｉ ｃ ￣ ｏ ｃｅ ｅ ｎ
包 晶 凝 固 的研 究 现 状 及 进 展
洪
摘
流
杨 闯 刘 静
５０ １ ） ５０ ４
（ 贵州师范大学 材料 与建筑工程学 院 ， 贵阳
要 ： 目前人 们对 包晶凝 固过程和机理的研究远没有单 相和共 晶体 系那样深入 ， 长期 以来仅 限于定性 的描 述 ， 至今还 没
目的 。不 但 工 业 生产 中 应 用 了 包 晶转 变 来 改 变 材
１ 前 言
包 晶凝 固是 十分 重要 的相 变 过程 ， 多 结构 和 许 功能材 料 的 制 备 都 涉 及 到 包 晶反 应 。包 晶凝 固过
料 的性 能 ， 且 近 几 年 对 于 某 些 铁 磁 材 料 、 导 材 而 超
Ａｂｓｒ ｃ ： ｔａ ｔ Ｐ ｏ ｌ ｏ ｎ ｔｕ ｄ ｒｔｎ ｈ ｒ ｃ ｓ ｎ ｃ ｎ ｓ ｏ ｅ ｉｅ ｔ ｌｏ ｓ ｓ ｌｄｆｃ ｔｏ Ｏ ｄ ｅ ｙ ｅ ｍ— ｅ ｐ ｅ ｄ ｏ ｎ ｅ ｓａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｍｅ ｈａ ｉｍ ｆｐ ｒｔｃｉ ａｌｙ ｏ ｉ ｉ ａｉｎ Ｓ ｅ ｐｌ ｏ ｃ ｉ
量铁 ， 是利 用包 晶转 变 的特 点来 达 到 细化 晶粒 的 都
文献标识码
Ａ
文章编号
１ ） ６６ （ＯＺ ｍ－ｏ４ｍ （３ ５３２ｌ ） ｏ８－ Ｘ—
Ｃｕ ｒ ｎｔＲｅ ｅ ｒ ｈ Ｓ ｔ ｔｏ ｎｄ Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ ｒｔ ｃｉ ｏ ｉ ｉ ｃ ｔｏ ｒ ｅ ｓ ａ ｃ ｉｕａ ｉｎ ａ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＰｅ ｉｅ ｔｃ Ｓ ｌｄ ｆ ａ ｉ ｎ ｉ
ｔ ．Ｔ ｅ ｅｔ ｅ ａ ｅ ｆｒ ｄ ａ ｒ ｌｔ ｅｙ ｃ ｍｐ ｅｅ ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｙ ｔｍ Ｏ ｆ ｒｎ ｒ ｂ ｉ ｅ ａｉｅｙ ｍａｕ ｅ ｓ ｌ ｉ — ｉ ｍｅ ｈ ｙ ｎ ｉ ｒｈ ｖ ｏ ｍｅ ｅ ａｉ ｌ ｏ ｌｔ ｈ ｏ ｅｉ ｌ ｓ ｈ ｖ ｃ ｓ ｅ Ｓ ａ ｏ ｕｌ ａ ｒ ｌｔ ｌ ｔｒ ｏｉ ｆ ｔ ｖ ｄｉ ｃ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｆ ｉ ｇｅ ｐ ａ ｅ ａ ｄ ｅ ｔｃｉ ａ ｏ ｓ Ｓ ｌ ｉ ｃ ｔ ｎ ｔｅ ｒ ｎ ａ ｉｕ ｙ ｏｈ ｔ ａ ｄ ｌ ｆｐ ｒ ｅ ｔ ａｉ ｄ ｌ ｎ ｌ ｈ ｓ ｎ ｕ ｅ ｔ ｌ ｙ ． ｏｉ ｆ ａｉ ｈ ｏ ｙ ａ ｄ ｖ ｒ ｓ ｈ ｐ ｔ ｅｉ ｌｍｏ ｅ ｓｏ ｅ ｔｃ ｉ ｏ ｏ ｓ ｃ ｌ ｄｉ ｏ ｏ ｃ ｉ ｃ
料、 形状 记忆材 料及 耐 高 温材 料 等 功 能材 料 的研 究
和开发 也涉及 到包 晶反应 。
由于包 晶 凝 固 在 初 生 相 形 核 和 生 长 过 程 中 的 复杂性 ， 使得 包 晶合 金 在 凝 固 时 ， 着 特 殊 的凝 固 有 行为 ， 展示 出多 样 的微 观组 织 形 貌 。近 年 来 ， 晶 包 凝 固研 究 主要 集 中在 初 生 相 和包 晶相 的形 核 与 生
ｐ ｒ ｄ ｗｉ ｎｄ ｒｔ ｎ ｉ ｇ ｏ ｉ ｇｅ ｐ ａ ｅａ ｄ ｅ ｔｃ ｉ ｌｏ ｓ ａ ｅ ｔ ｕ ｅ ｓａ ｄ ｎ ｆｓｎ ｌ ｈ ｓ ｎ ｕ ｅ ｔｃａ ｌｙ ．Ｗｈａ ｅ ｐ ｅ ｋ ｏ ｉ ｕ ｌｔｔｖ ｅ ｃｉ ｔｏ ｏ ｏ ｇ ｈ ｔｐ ｏ ｌ ｎ ｗ ｓｑ ａｉａｉｅ ｄ ｓ ｒｐ ｉｎ ｆｒａ ｌｎ
ＨＯＮＧ ｉ ｉ ｇ
（ ｃｏｌｆＭａｅ ａ ａ ｄＡｃｉ ｃ ｒｌ ｎ ｉ ｅｉ ，Ｇ ｉ ｏ ｏｍ ｌＵ ｉ ｒｔ ， ｕ ａｇ， ｕ ｈ ｕ５ ０ １ ，Ｃ ｉａ Ｓｈ ｏ ｏ ｔ ｉｌ ｎ ｒ ｔ ｔ ａ Ｅ ｇｎ ｒ ｇ ｕ ｈ ｕＮ ｒ ａ ｎｖ ｓｙ Ｇ ｉ ｎ Ｇ ｉ ｏ ５ ０ ４ ｈｎ ） ｒ ｈ ｅｕ ｅ ｎ ｚ ｅｉ ｙ ｚ
ａ ｏ ｓｈ ｖ ｅ ｅ ｉｗｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ 。 Ｍｉｒ ｓｍ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｇ ｏ ｈ ｍｅ ｈａ ｉｍ ｎ ｄ ｒ ｃｉｎ ｌ ｏｉ ｉ ｅ ｒｔ ｃｉ ｌ ｙ ａ ｅ ｂｅ ｎ ｒ ｖ ｅ ｄ ｉ ｓｐ ｐ ｒ ｈ ｃ ｏ ｔ ｔ ｒ ｎ ｒ ｗｔ ｃ ｎ ｓ ｏ ｉｅ ｔｏ ａ ｌ ｓ ｌｄ ｆ ｄ ｐｅ ｅ ｔｃ ｙ ｉ ｉ ａ ｏ ｓｗａ ｓ ｕ ｓ ｄ． ｌ ｙ ｓｄｉｃ ｓｅ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： ｐ ｒｔｃｉ ｌ ｙ ， ｏｉ ｉ ｃ ｔｏ ｍｏ ｅ ， ｃｏ ｔｕ ｔｒ ｇｏ ｈ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｅ ｉｅ ｔ ａｌ ｓ ｓ ｌｄｆ ａ ｉｎ， ｄ ｌ ｍｉｒ ｓｒ ｃｕ ｅ， ｒ ｗｔ ｃ ａ ｉｍ ｃ ｏ ｉ