过热温度和冷却速率对过冷Ti熔体凝固过程的影响

采用分子动力学方法研究了金属Ti熔体的凝固过程,通过径向分布函数、H-A键型结构以及最大原子团簇方法分析了Ti的凝固组织。结果表明,金属Ti熔体的凝固过冷度随过热温度的升高而增大,且过冷度与过热温度的变化曲线上出现2次转折:T_1=2100 K和T_2=2490 K,分别对应于形核团簇的原子键破坏起始温度和破坏终了温度。在此温度区间,过热熔体中微观晶核团簇随温度升高而减少。当过热温度增大到一定程度(大于T_2),其过冷度将维持定值;同时,金属Ti熔体的过冷度也随冷速的增大而增大,直到非晶结构形成;金属Ti形成非晶的临界冷速为1.0×10~(13)K/s。