銅鐵合金材料過(guò)冷的程度及其在熔體中的相對(duì)位置極大地影響著凝固熔體中晶體的生長(zhǎng)方式。如前所述，它可以是熱過(guò)冷或體質(zhì)過(guò)冷。在交界面附近的液體帶中，甚至在熔體內(nèi)部，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)不同程度的過(guò)冷，銅鐵合金材料這取決于以下因素:熔體中的溫度梯度，平衡凍結(jié)溫度和成核溫度(也將由非均相成核決定)根據(jù)過(guò)冷程度的不同，生長(zhǎng)可以是枝晶生長(zhǎng)、細(xì)胞生長(zhǎng)或由于獨(dú)立成核而生長(zhǎng)。
銅鐵合金材料熔體凝固過(guò)程中，當(dāng)液-固界面以低于界面溫度的方式進(jìn)入超冷液體時(shí)，會(huì)發(fā)生枝晶生長(zhǎng)。這在合金材料中得到了說(shuō)明，在這種情況下，熱過(guò)冷或結(jié)構(gòu)過(guò)冷在液體熔體中產(chǎn)生池，其溫度小于界面處的溫度。要理解樹(shù)枝狀生長(zhǎng)，重要的是要認(rèn)識(shí)到，由于過(guò)冷，固體表面上的任何突起都可能趨于穩(wěn)定，并優(yōu)先作為進(jìn)一步生長(zhǎng)的中心。銅鐵合金材料結(jié)晶的側(cè)向熱釋放或溶質(zhì)勢(shì)壘阻礙了界面的一般發(fā)展，但局部生長(zhǎng)中心有可能生長(zhǎng)成過(guò)冷區(qū)。這導(dǎo)致了樹(shù)枝狀生長(zhǎng)。其特點(diǎn)是商用合金形成固態(tài)溶液。在快速凝固條件下，固液界面的非平衡狀態(tài)在很大程度上影響了枝晶的特性。
銅鐵合金材料枝晶的主軸是在現(xiàn)有晶的邊緣或角落擇優(yōu)生長(zhǎng)的結(jié)果。投影形成一根針，然后沿著熱流的一般方向形成一個(gè)板。這種生長(zhǎng)方向通常與特定的晶體學(xué)方向有關(guān)。同樣，銅鐵合金材料原生晶體(針形或板形)的橫向生長(zhǎng)受到結(jié)晶潛熱的釋放或溶質(zhì)積累的限制，而這些溶質(zhì)曾限制了原始界面的生長(zhǎng)。然而，銅鐵合金材料二次或第三次分支可能生長(zhǎng)通過(guò)一個(gè)類似的機(jī)制，幫助形成主莖。
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