题目
固溶体合金,在定向凝固条件下,液相中没有对流,进入稳态生长时: A. 凝固速度越快,界面处溶质富集越严重B. 扩散速度越慢,界面处溶质富集越严重C. K0越小,界面处溶质富集越严重D. 凝固速度越慢,界面处溶质富集越严重
固溶体合金,在定向凝固条件下,液相中没有对流,进入稳态生长时:
- A. 凝固速度越快,界面处溶质富集越严重
- B. 扩散速度越慢,界面处溶质富集越严重
- C. K0越小,界面处溶质富集越严重
- D. 凝固速度越慢,界面处溶质富集越严重
题目解答
答案
ABC
解析
考查要点:本题主要考查固溶体合金在定向凝固条件下液相无对流时的稳态生长规律,重点理解凝固速度、扩散速度、平衡分配系数对界面溶质富集的影响。
解题核心思路:
- 凝固速度与溶质富集:凝固速度越快,溶质扩散来不及补充到界面,液相中溶质富集更严重。
- 扩散速度与溶质富集:扩散速度越慢(扩散系数小),溶质迁移效率低,富集更明显。
- 平衡分配系数(K₀):K₀越小,固相保留溶质越少,液相富集越严重。
破题关键:
- 明确液相无对流时,溶质运输仅靠扩散。
- 结合凝固速度与扩散速度的相对关系,判断溶质浓度分布。
选项分析
选项A:凝固速度越快,界面处溶质富集越严重
- 凝固速度(V)决定液相中溶质的“更新”速率。若V较大,液相中溶质被固相排除的速度超过扩散补充速度,导致液相中溶质浓度升高,富集严重。
- 结论:正确。
选项B:扩散速度越慢,界面处溶质富集越严重
- 扩散速度由扩散系数(D)决定。若D小,溶质从液相主体向界面的迁移效率低,界面附近溶质浓度降低,液相主体富集加剧。
- 结论:正确。
选项C:K₀越小,界面处溶质富集越严重
- 平衡分配系数(K₀)表示固相与液相中溶质浓度的比值。若K₀小,固相保留溶质少,更多溶质被排入液相,导致液相富集。
- 结论:正确。
选项D:凝固速度越慢,界面处溶质富集越严重
- 凝固速度慢时,溶质有足够时间扩散到界面,液相富集减弱。
- 结论:错误。