快速凝固 是指在比常规工艺过程快得多的冷却速率下,合金以极快的速率从液态转变为固态的过程。这种技术的实质是在一个方向上使受冷合金的传热迅速,因此所得到材料通常为薄片或细粉。
快速凝固技术可以分为几类:
主要用于试验研究,通过高速气流打击金属液流或利用离心力使金属液滴雾化,从而凝固成粉末。
用于连续生产,将金属液喷到急冷板或转动的辊轮上,凝固成很薄的金属箔或丝材。
通过激光或电子束快速熔化金属表面,实现快速凝固。
快速凝固技术具有以下特点和优势:
冷却速率通常大于10^5 K/s,甚至可达到10^9 K/s。
由于冷却速度快,金属液在过冷度极大的情况下凝固,容易生成亚稳相(如非晶、准晶、微晶和纳米晶)。
快速凝固技术得到的材料具有超细的晶粒度、无偏析或少偏析的微晶组织,以及新的亚稳相和高点缺陷密度。
快速凝固技术可以提高材料的性能,如强度、硬度、耐腐蚀性等,并缩短生产周期,降低能耗。
应用领域:
快速凝固技术广泛应用于金属加工、医药制剂、食品冷冻等多个领域,为新材料的研究和开发提供了有效手段。