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贵金属Au-20Sn、 Au-9Ni合金是广泛应用于电子电器工业、微电子信息工业以及航空航天精密电子制造等高技术产业的材料。Au-20Sn合金常规凝固组织常伴有粗大的ζ-Au5Sn初生枝晶导致其加工比较困难。Au-9Ni合金中存在复杂的相变行为。吸喷铸技术和深过冷凝固技术作为先进的快速凝固技术,能够扩大合金的固溶极限、细化晶粒、改变相成分及析出次序等,从而大幅度提高合金的性能。因此,通过吸喷铸和深过冷快速凝固技术,合金能够获得与常规凝固组织有显著不同的组织结构,是提高合金性能和拓宽合金应用前景行之有效的方法。采用模冷吸喷铸技术和玻璃熔体净化+循环过热相结合的深过冷技术分别对Au-20Sn合金和Au-9Ni合金进行了凝固实验。利用红外测温仪对Au-9Ni合金在凝固过程中的温度和时间进行了监测。利用光学显微镜和SEM对凝固后Au-20Sn、 Au-9Ni合金试样的凝固组织进行了分析。利用经典形核理论、瞬态形核理论、枝晶生长理论对Au-20Sn合金初生相的演变机制进行了深入分析;利用经典形核理论、枝晶生长理论、枝晶碎断理论、枝晶熔断理论对Au-9Ni合金的凝固组织形成机制进行了深入地分析。获得了以下研究成果:(1)吸喷铸先进凝固技术对Au-20Sn共晶合金初生相的形态影响表明:①随着冷却速率的增大,初生相的尺寸不断减小,初生相的析出次序也发生了改变,即发生了相选择。当冷却速率在2.4x10-9.0x103K/min范围内时,Au5Sn相为初生相析出;当冷却速率达到6.0x104K/min时,AuSn相将成为初生相析出。②通过经典形核理论、瞬态形核理论、枝晶生长理论的计算表明:当过冷度即冷却速率较小时,Au5Sn相将作为初生相析出,当过冷度较大时即冷却速率较大时,AuSn相将作为初生相优先析出。(2)玻璃熔体净化+循环过热相法对玻璃净化剂组分对Au-9Ni合金熔体净化效果的影响研究表明:①当使用B2O3作为净化剂时,其净化机制仅仅只有物理吸附,所能获得过冷度较小且不稳定;②当使用Na2SiO3+Na2B4O7+B2O3作为净化剂时,其净化机制也只有物理吸附,所能获得过冷度较小;③当使用Na-Si-Ca+B2O3玻璃作为净化剂时,可以发挥物理吸附和化学净化的综合效应,能有效提高Au-9Ni合金熔体的过冷能力。(3)通过显微组织观察、成分分析,并利用经典形核理论、枝晶生长理论、枝晶碎断理论、枝晶熔断理论进行计算,结果表明:当过冷度小于20K时,枝晶没有足够的时问发生碎断,枝晶形态稳定,此时枝晶生长由溶质扩散控制导致枝晶生长速度较小,因此凝固组织为粗大树枝晶;当过冷度在20K-70K时,枝晶有足够的时间发生碎断,枝晶形态不稳定,而且枝晶发生重熔形成枝晶段,之后枝晶段通过再结晶形成第一类粒状晶;当过冷度在70K-130K时,枝晶没有足够的时间发生碎断,枝晶形态稳定,此时热扩散作用占主导地位,枝晶生长速率也较大,溶质截留效应显著,从而形成深过冷树枝晶,而且在该过冷度范围内,随着过冷度的增大,枝晶重熔作用减弱,使深过冷树枝晶的形态发生了由颗粒状树枝晶到等轴树枝晶再到定向树枝晶的转变。