深过冷三元包晶合金的相选择与组织形成机制研究

采用高频电磁悬浮和落管无容器处理实验技术，实现三元Fe-Ti-Al/Si和Nb-Si-Mo/B包晶合金的深过冷与快速凝固。探索合金熔体的过冷能力与异质形核之间的内在联系，研究三元包晶合金中初生相与包晶相的竞争形核与共生生长规律。探求合金在深过冷快速凝固过程中的相选择机理与组织形成机制，研究三元包晶转变过程中各个固相的依存关系和协同生长机制，确定抑制包晶转变的热力学和动力学条件。采用分子动力学和相场计算模拟快速凝固过程中多种液相流动效应对熔体传热传质特征和组织形成的影响。在实验研究和理论分析的基础上，阐明三元包晶合金快速凝固规律，丰富和发展复相合金快速凝固理论。

采用落管和单辊实验技术研究了Fe-Ti-Al、Fe-Ti-Si、Ti-Cu-Fe、Cu-Sn-Ti、Ag-Sb-Sn、Al-Fe-Si、Fe-Mo-Si和Pb-Sb-Sn等合金体系中三元包晶、三元包共晶和三元共晶型合金的快速凝固，使合金熔体达到深过冷状态，探索了快速凝固过程中三种相转变发生时初生相与反应生成相之间的竞争生长机制，揭示了三元包晶、三元包共晶和三元共晶转变中的相选择机理和组织演变规律，为建立多元复相合金的快速凝固理论提供了实验和理论研究基础。