《表1 偏晶合金按组元分类》

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《综论偏晶合金的制备技术:外场下凝固、快速凝固及激光技术》

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近年来，偏晶合金的研究方向逐渐由二元合金扩展到了三元合金甚至多元合金，如表1所示。通过在偏晶合金中添加微量元素，提高组元间的互溶度、抑制偏析、细化组织，对改善合金组织结构和提高合金的各项物理和力学性能具有重要意义[3]。例如，Zhou等[10]在快速凝固条件下，将激光感应复合熔覆二元Cu-Fe合金涂层组织性能的研究扩展到三元合金体系下，即在Cu-Fe合金涂层中添加Al。研究结果表明，富Fe颗粒的尺寸增大，但是枝晶间距进一步缩减，富Fe颗粒中富铜颗粒的数量增加，且尺寸减小，起到细化组织结构的作用。此外，随着Al含量的增加，涂层的显微硬度大约为铜基材的2.4倍，提高了合金的力学性能。吴宇昊等[2]在自由落体技术创造的低重力条件下，研究了液态Fe-Sn-Si/Ge三元系合金的相分离过程。结果表明，在低重力条件下，Fe-Sn-Si和Fe-Sn-Ge合金液滴均发生显著的液相分离，形成壳核结构弥散分布的显微结构。Liu等[11]采用光学显微镜（OM）、电子探针显微分析和X射线衍射仪研究了Co-W-V三元合金系统的相平衡。Zhai等[12]通过差热扫描法研究了二元Al100-xInx，三元（Al100-xInx）90Sn10和（Al100-xInx）90Ge10（质量分数）合金的相图、热力学性能和液相分离模式。Sun等[13]也对Al-Bi合金进行了添加第三组元的实验研究，与Zhai等不同，添加的第三组元是Ti C陶瓷相，随着第三相Ti C陶瓷颗粒的添加，能够有效地细化富Bi相颗粒。Chen等[14]通过建立模型，研究了定向凝固Al-3Pb-1Sn（质量分数）三元偏晶合金的微观组织演化过程，发现少数相液滴的成核发生在两个不同的位置，即发生液相分离的凝固界面前沿和液/固界面。