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第1章 液态金属结构与控制方法1

1.1 液态金属结构1

1.1.1 “刚性球”模型1

1.1.2 “原子对”模型2

1.2 影响液态金属结构的因素2

1.2.1 温度的影响3

1.2.2 合金元素的影响3

1.2.3 外场的影响3

1.2.4 液态金属结构的检测方法4

1.3 控制液态金属结构技术5

1.3.1 液态金属过热处理5

1.3.2 电脉冲场处理7

1.3.3 熔体超声波处理8

第2章 凝固热力学11

2.1 相平衡11

2.1.1 凝固驱动力11

2.1.2 压力和固液界面曲率对凝固温度的影响15

2.2 液质分配系数17

2.2.1 平衡分配系数17

2.2.2 固液界面溶质分配系数21

第3章 形核过程与控制技术23

3.1 自发形核23

3.1.1 自发形核过程与条件23

3.1.2 自发形核形核率26

3.2 非自发形核26

3.2.1 非自发形核过程26

3.2.2 非自发形核的形核率28

3.2.3 形核剂的条件29

3.3 控制形核技术30

3.3.1 孕育处理技术30

3.3.2 振动与半固态搅拌技术31

3.3.3 外场处理技术32

第4章 晶体生长34

4.1 固液界面结构35

4.1.1 小平面35

4.1.2 非小平面35

4.1.3 固液界面自由能35

4.2 晶体的生长方式与形态37

4.2.1 生长方式37

4.2.2 晶体形态39

4.3 晶体的生长速度42

4.3.1 连续式生长速度42

4.3.2 二维晶核与螺型位错式生长速度45

第5章 固液界面形态稳定性48

5.1 成分过冷理论48

5.1.1 固液界面前沿溶质原子的富集49

5.1.2 成分过冷54

5.1.3 成分过冷判别式56

5.1.4 成分过冷度56

5.1.5 成分过冷与晶体生长形态的关系56

5.2 固液界面形态稳定性动力学理论（M-S理论）58

5.2.1 固液界面前沿的溶质浓度分布60

5.2.2 固液界面上温度与浓度的匹配61

5.2.3 界面稳定性的分析62

5.2.4 固液界面从稳定到不稳定变化的实验观察63

5.3 界面形态稳定性动力学研究实例64

5.3.1 液相中圆柱形固体界面形态稳定性动力学64

5.3.2 电流对固液界面形态稳定性的影响73

第6章 胞晶与枝晶生长83

6.1 枝晶的生长过程83

6.1.1 热流与凝固组织83

6.1.2 枝晶形态与晶体学的关系84

6.2 枝晶的生长条件和稳定性判据86

6.2.1 枝晶的生长条件86

6.2.2 枝晶稳定性判据88

6.3 枝晶尖端曲率半径与枝晶间距91

6.3.1 枝晶尖端曲率半径91

6.3.2 枝晶间距94

6.4 枝晶的二次臂间距111

第7章 多相合金中的晶体生长117

7.1 共晶生长117

7.1.1 共晶组织形态117

7.1.2 共晶生长过程119

7.2 包晶相变134

7.2.1 包晶反应135

7.2.2 包晶转变136

7.2.3 第二相的一次介稳定析出139

7.2.4 包晶反应产物侧向生长速度140

第8章 偏析148

8.1 微观偏析148

8.2 宏观偏析150

8.2.1 宏观偏析的判别式151

8.2.2 流动速度与方向对宏观偏析的影响153

8.2.3 减小宏观偏析的措施155

8.2.4 连铸板坯的宏观偏析156

第9章 凝固过程中控制晶体生长方法160

9.1 常用的定向凝固方法160

9.1.1 发热保温材料法161

9.1.2 功率降低法（简称PD法）161

9.1.3 快速定向凝固法（简称HRS法）162

9.1.4 液态金属冷却法（简称LMC法）162

9.1.5 电渣重熔法163

9.2 定向凝固金属的组织与性能163

9.2.1 组织163

9.2.2 偏析164

9.2.3 性能164

9.2.4 定向凝固方法的应用简况166

9.2.5 连续定向凝固方法166