[發明專利]一種定向凝固界面前沿溫度梯度半定量計算方法

無效

• 申請號: 01106389.0
• 申請日: 2001-04-02
• 公開（公告）號: CN1379238A
• 公開（公告）日: 2002-11-13
• 發明（設計）人: 鄭啟;侯桂臣;金濤;孫曉峰;管恒榮;胡壯麒
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: G01N25/04
• 分類號: G01N25/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利代理有限責任公司
• 代理人: 許宗富,周秀梅

1.一種定向凝固界面前沿溫度梯度的半定量計算方法，其特征在于：對一種材料的凝固樣品做一次性初始熱場測試，計算得到該材料性質系數項A；對其它同材料凝固試驗樣品，只需直接引用初始試驗得到的系數項A并代入一次枝晶間距λ₁，及已知的抽拉速度R，便可計算得到凝固界面前沿的溫度梯度，具體為：

(1)初始熱場測試：在一種材料的凝固樣品中設置測溫電偶，并定向凝固，抽拉速度為1mm/min～25mm/min，保溫溫度為1450～1800℃，測取凝固過程熱分析數據和曲線；

(2)確定合金A參數：

1)截取凝固樣品預定橫截面，制備宏觀金相樣品以及10-300倍金相照片；用一已知面積S的漏板，覆蓋在照片上，讀出所述已知面積S內的一次枝晶數目n，并取至少3個視場，取其n值的平均值N；根據所述熱分析數據和曲線，計算對應橫截面的凝固界面前沿溫度梯度G_L；

2)將已知面積S和一次枝晶數N代入公式λ₁＝(4S/3^1/2(2N-(12N-3)^1/2+1))^1/2或λ₁＝(2S/3^1/2N)^1/2≈1.075(S/N)^1/2求得一次枝晶間距λ₁；3)將所述一次枝晶間距λ₁，所述樣品凝固時的抽拉速度R和測試計算得到的溫度梯度G_L代入公式λ₁＝AG_L^-0.5R^-0.25，求得對應于該合金的系數A，做為常數；

(3)對于其它同種材料凝固樣品，按照步驟(2)求得一次枝晶間距λ₁，并將已知的抽拉速度R及系數項A一同時代入公式λ₁＝AG_L^-0.5R^-0.25，即可求得凝固界面前沿的溫度梯度G_L。

2.按照權利要求1所述定向凝固界面前沿溫度梯度的半定量計算方法，其特征在于：所述已知面積S由六邊形圍成。