《表1 NiAl-V系合金物性参数》

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《抽拉速率对定向凝固NiAl-43V合金组织演化的影响》

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注：由于实际共晶合金在凝固时层片间距并非为理论分析的极小值，Magnin等[20]用常数φ描述共晶合金所选择的层片间距。而不同合金导致φ取值为1.0～5.4，故计算取其中间值3.2。C0e为共晶合金α和β相成分差。

为便于计算v1、v2数值，故取sinθα=sinθβ=1，数值计算的物性参数，见表1。最终计算v1、v2分别为4.31×10-6m/s和6.796 285×10-2m/s；图7给出NiAl-43V过共晶合金初生α（V）相和（α+β）共晶在生长时的界面温度曲线，由图7可知，存在v1=4.31×10-6m/s使初生α（V）相和（α+β）共晶的界面生长温度相同。当v介于（0～4.31）×10-6m/s的范围内或高于6.796 285×10-2m/s的生长速率下，（α+β）共晶界面温度高于初生α（V）相界面温度，此时先凝固出来的是共晶组织，固液界面以平界面向前凝固；当v介于4.31×10-6m/s和6.796 285×10-2m/s之间时，界面温度初生α（V）相高于（α+β）共晶，此时固液界面表现为胞状或树枝状α（V）先于共晶组织生长。与图5给出的固液界面及横截面显微组织对应，当试验生长速率为2×10-6m/s，组织以短程有序层片共晶形式存在，其固液界面表现为典型的平面状共晶。理论计算所得最小临界速率v1=4.31×10-6m/s，分析原因是实际试验中远离准稳态凝固条件，计算中选的物性参数可能存在一定误差。因此造成理论计算和试验结果有偏差。同理，由上述理论可知，当生长速率达到v2时同样可以得到平界面的固液界面，但在实际操作中很难达到v2的凝固条件。