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快速凝固

快速凝固

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快速凝固

快速凝固是凝固速度远超常规铸造(一般>10mm/s)的材料加工技术,其冷却速率通常达到10⁵-10⁶K/s,可实现液态金属非平衡凝固并生成非晶、准晶等亚稳相材料。该过程通过动力学急冷法、热力学深过冷法及快速定向凝固法三种途径实现,具体工艺包括熔体旋转制带、电磁悬浮熔炼、超声气体雾化等。

快速凝固形成的微晶组织可扩展固溶极限并减少成分偏析,其低维材料(如粉末、薄带)需通过热压、雾化沉积等技术加工成型。该技术能细化晶粒至微米级,形成高密度点缺陷与非晶态结构,从而提升材料硬度、耐磨性和耐蚀性。

该技术理论体系于1983年由Ashbrook在《Rapid solidification technology》系统阐述。1958年苏联首次报道快速凝固装置,1960年DUWEZ通过液态喷雾淬火法获得非晶态合金Au-Si。

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