T T1 '时： ⑤ 凝固终了 CS C SM
2. 固相无扩散，液相中只有扩散时的溶质再分配 （1）凝固过程 CS C0 ， CL C0 ② 凝固过程任一温度T T ' 时：
2. 固相无扩散，液相中只有扩散时的溶质再分配 （1）凝固过程 C 0 ③ 凝固到平衡固相线T T1 时：C S C0，C L
② 凝固过程中任一温度（ T T ）时，固 -液界面上成 ' C0 CL C0 分为： K 0C0 CS
设固、液相质量分数分别为fS、fL，则fS+fL=1，根据质量 守恒有
： f S C s f L C L C0
Cs ，
K 0C0 1 1 K 0 f S
CS
C0 ，则 f L 0 ，还有液体须继续凝固 由于 CS CS
C0
CL

C0
K0
C L ；有 CS f S
C0
K0
f L C0 ,
近（准）平衡凝固时的溶质再分配
C ④ 接近凝固终了 时：C0 CS CSM 0 K0 C 状态图中的Cs为近平衡凝固时 C C 0
近（准）平衡凝固时的溶质再分配
② 凝固过程任一温度T T '时： CS C0 ， CL C L C0 C S ,C L 设固相内平均成分为 C S ，液相为 C L ，有 CS CL 则：CS fS C L f L C0
CS
近（准）平衡凝固时的溶质再分配 ③ 凝固到平衡固相线 T T1 时：
单相合金的凝固溶质再分配
平衡凝固时的溶质再分配
平衡凝固指凝固速度极度缓慢，使液相和固相中的溶质 得以充分扩散均匀化。假设合金是从左向右进行单向凝固， 固-液界面前沿存在正温度梯度，以K0<1合金为例。 * CL C0 ① 开始凝固 时， CS K 0C0 C0 ，
TM T0
平衡凝固时的溶质再分配
平衡凝固时的溶质再分配
③ 接近凝固终了
C CS C0，C L 时， 0
K0
C0
TM
T0
平衡凝固时的溶质再分配
C S C0 （单向凝固锭中无偏析） ④ 凝固终了 T T1 时：
TM
T0
近（准）平衡凝固时的溶质再分配
1. 固相无扩散，液相均匀混合时的溶质再分配 K 0 1为例 假设合金单向凝固，界面前沿存在正温度梯度， （1）凝固过程 CS K 0 C0 C0 ， CL C0 ① 凝固开始 时：
L LM
的固相线。
TM
K0
T0
பைடு நூலகம்L
近（准）平衡凝固时的溶质再分配
⑤ 凝固终了T T1 ' 时： CS C SM ，铸锭中成分不均匀， 存在微观偏析.
TM
T0
2. 固相无扩散，液相中只有扩散时的溶质再分配
在这种情况下，界面上排出的溶质原子只能通过扩散缓慢地向液体内 部运动，得不到充分的均匀化，于是界面前沿出现一个溶质富集区。 假设合金单向凝固，界面前存在正温度梯度，以K0<1为例。 （1）凝固过程 CS K 0 C0 ， C L ① 凝固开始 时： C0
K0
C 在T1温度下,如果凝固速度R不变,则 C S CL 0 不变， C0 ， K0 此时为稳定生长。
2. 固相无扩散，液相中只有扩散时的溶质再分配 （1）凝固过程 ④ 接近凝固终了
时： CS C SM ， CL C LM
2. 固相无扩散，液相中只有扩散时的溶质再分配 （1）凝固过程