金属凝固过程组织结构演变的完美呈现 | 同步辐射在金属材料表征方面的应用

底呈现凝固过程中的微观组织演化。

中国第一台第三代同步辐射装置上海光源总投资超过14亿元

图1 同步辐射产生原理和使用方法

图2 （a）锡铋合金枝晶生长竞争（b）锡铋合金柱状晶等轴晶转变（c）锡铋合金枝晶臂断裂现象。

图4  显示覆盖在视场上的提取颗粒区域包络的图像分析算法。蓝色等高线显示了时间颗粒包络的演化。星形虚线表示等轴晶核和初生臂生长方向。

图5  热梯度G=48k mm-1，无外部PEMF，Al-15wt%Cu凝固过程中的碎片图。在每个图像中，30 s时间帧内的碎片事件的位置由黄色圆圈标识。

镁合金凝固行为 

图6  一系列X射线照片中拍摄的图像显示了在T=0.0125K/s的近等温条件下，Elektron21合金中α-Mg初生相随时间的演化过程。最初的α-Mg枝晶看起来很亮，而次级形态则明显较暗。液相的灰度值与它的组成有关，在液相中，溶质浓度的增加使图像像素变暗。标有I、II、III和IV的区域代表出现形态不同结构的空间位置。

参考文献： 

[1] B. Callegari, J.P. Oliveira, K. Aristizabal,R.S. Coelho, P.P. Brito, L. Wu, N. Schell,F.A. Soldera, F. Mücklich, H.C. Pinto.In-situsynchrotron radiation study of the aging response of Ti-6Al-4V alloy with differentstarting microstructures. Materials Characterization 165 (2020) 110400.

[2] Akira Nambu, Akio Yoneyama, DaikohTakamatsu, Kumiko Konishi, Ryuusei Fujita. Advanced Analysis of Materials UsingSynchrotron Radiation. Hitachi Review Vol. 68, No. 1 90–91.

[3] Yongbiao Wang, Sensen Jia, Mingguang Wei,Liming Peng, Yujuan Wu, Xintian Liu. Research progress on solidificationstructure of alloys by synchrotron X-ray radiography: A review. Journal ofMagnesium and Alloys 8 (2020) 396–413.