成分過冷的本質(zhì)是什么 怎么判斷晶體可能的缺陷
組分過冷，成分過冷，什么是成分過冷？形成成分過冷的條件是什么？什么是成分過冷和溫度過冷的區(qū)別，名詞解？什么是成分過冷判據(jù)？成分過冷大小受哪些因素影響？成分過冷形成的原因及對晶體過程形狀的影響。
本文導(dǎo)航
什么叫過冷度
組分過冷也稱為成分過冷，是凝固時(shí)由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化，引起理論凝固溫度的改變與實(shí)際溫度梯度相結(jié)合產(chǎn)生的過冷條件。由于純金屬的凝固點(diǎn)是固定的（不隨溶質(zhì)濃度變化，呈直線），因此在一定的溫度梯度下就顯示出相應(yīng)的過冷度；而合金由于其凝固時(shí)會產(chǎn)生溶質(zhì)的再分配，不同的溶質(zhì)成分會導(dǎo)致其凝固點(diǎn)的變化(隨溶質(zhì)濃度變化為曲線)，所以實(shí)際產(chǎn)生的過冷度與純金屬相比有一定的差距，因此成為組分過冷~
可溶于冷水成分
在固溶體合金凝固時(shí)，在正的溫度梯度下，由于固液界面前沿液相中的成分有所差別，導(dǎo)致固液界面前沿的熔體的溫度低于實(shí)際液相線溫度，從而產(chǎn)生的過冷稱為成分過冷。這種過冷完全是由于界面前沿液相中的成分差別所引起的。溫度梯度增大，成分過冷減小。
成分過冷：凝固時(shí)由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化，引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷。這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷，稱為成分過冷。由界面前方的實(shí)際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定。
成分過冷不僅受熱擴(kuò)散的控制，更受溶質(zhì)擴(kuò)散的控制
成分過冷必須具備兩個(gè)條件：第一是固~液界面前沿溶質(zhì)的富集而引起成分再分配；第二是固~液界面前方液相的實(shí)際溫度分布，或溫度分布梯度必須達(dá)到一定的值。
對合金而言，其凝固過程同時(shí)伴隨著溶質(zhì)再分配，液體的成分始終處于變化當(dāng)中，液體中的溶質(zhì)成分的重新分配改變了相應(yīng)的固液平衡溫度，這種關(guān)系有合金的平衡相圖所規(guī)定。利用“成分過冷”判斷合金微觀的生長過程。
在固相無擴(kuò)散，液相有限擴(kuò)散條件下的定向凝固過程中，保持平界面凝固的成分過冷判據(jù)為：GL≥-mL(1-k)C0/kDL.其中GL為凝固界面前沿溫度梯度，R為凝固速率，mL為液相線斜率，k為溶質(zhì)平衡分配系數(shù)，C0為溶質(zhì)濃度，DL為溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)。
成分過冷對合金凝固組織形態(tài)的影響：
隨著成分過冷度從小變大，使界面成長形狀從平直界面向胞狀和樹枝狀發(fā)展。
什么是過冷度和過熱度
液相中只有有限擴(kuò)散時(shí)形成“成分過冷”的判據(jù)。
影響成分過冷的因素有溫度梯度、結(jié)晶速度、相圖上液相線的斜率、液相中溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)、平衡分配系數(shù)。
液相中溫度梯度GL越小，成份過冷越大；生長速度R越大，成份過冷越大；液相線斜率mL越大，成份過冷越大；合金原始成分C0越大，成份過冷越大；擴(kuò)散系數(shù)DL越小，成份過冷越大；分配系數(shù)K0越小，成份過冷越大。
解釋過冷現(xiàn)象和過冷度
成分過冷：凝固時(shí)由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化，引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷。
這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷，稱為成分過冷。由界面前方的實(shí)際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定。
錯(cuò)判概率和漏判概率計(jì)算公式
液相中只有有限擴(kuò)散時(shí)形成“成分過冷”的判據(jù)。
影響成分過冷的因素有溫度梯度、結(jié)晶速度、相圖上液相線的斜率、液相中溶質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)、平衡分配系數(shù)。
液相中溫度梯度GL越小，成份過冷越大；生長速度R越大，成份過冷越大；液相線斜率mL越大，成份過冷越大；合金原始成分C0越大，成份過冷越大；擴(kuò)散系數(shù)DL越小，成份過冷越大；分配系數(shù)K0越小，成份過冷越大。
凝固時(shí)由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化，引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷。這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷，稱為成分過冷。由界面前方的實(shí)際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定。
擴(kuò)展資料：
固溶體凝固時(shí)，若不出現(xiàn)成分過冷，晶體生長形態(tài)基本上與純金屬相似，例如在正的溫度梯度下，液—固相界面基本上保持平面狀向前推移。
合金凝固時(shí)溶質(zhì)要發(fā)生重新分布，當(dāng)擴(kuò)散不充分時(shí)，就造成先后凝固部分的成分有明顯的差別，這就是前面已分析過的宏觀偏析，它在很大的程度上取決于液體中溶質(zhì)的混合情況。
實(shí)際上，合金凝固時(shí)通常出現(xiàn)成分過冷。 當(dāng)在液—固相界面前沿有較小的成分過冷區(qū)時(shí)，平面生長就不穩(wěn)定，如固相表面上有某些偶然凸起的部分，它們就伸入過冷區(qū)中，其生長速度加快而進(jìn)一步凸向液體，使界面形成胞狀組織。
如果界面前沿的成分過冷區(qū)甚大，則凸出部分就能繼續(xù)伸向過冷液相中生長，同時(shí)在其側(cè)面產(chǎn)生分枝，這樣就形成樹枝狀組織。
參考資料來源：百度百科——成分過冷
怎么判斷晶體可能的缺陷
成分過冷：凝固時(shí)由于溶質(zhì)再分配造成固液界面前沿溶質(zhì)濃度變化,引起理論凝固溫度的改變而在液固界面前液相內(nèi)形成的過冷.這種由固-液界面前方溶質(zhì)再分配引起的過冷,稱為成分過冷.由界面前方的實(shí)際溫度和液相線溫度分布兩者共同決定.
成分過冷不僅受熱擴(kuò)散的控制,更受溶質(zhì)擴(kuò)散的控制
成分過冷必須具備兩個(gè)條件：第一是固~液界面前沿溶質(zhì)的富集而引起成分再分配；第二是固~液界面前方液相的實(shí)際溫度分布,或溫度分布梯度必須達(dá)到一定的值.
成分過冷對合金凝固組織形態(tài)的影響：
隨著成分過冷度從小變大,使界面成長形狀從平直界面向胞狀和樹枝狀發(fā)展.
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