凝固與鑄造組織
在FCC或BCC等立方晶金屬中成長樹枝狀晶時,關於主幹與枝伸長的晶體方向,以及其對鑄件柱狀晶的影響,下列說明何者正確?
- A主幹與枝沿互相垂直的<100>方向伸長,<100>接近與熱流反向的晶粒超越其他晶粒而留下,因此柱狀晶具有<100>的織構
- B主幹與枝沿最密方向<110>伸長,與滑移方向同向成長,因此柱狀晶具有容易變形的<110>織構
- C主幹與枝沿最密面法線<111>伸長,方向平行於模壁的晶粒優先留下,因此柱狀晶具有平行於模壁的<111>織構
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正確答案:A. 主幹與枝沿互相垂直的<100>方向伸長,<100>接近與熱流反向的晶粒超越其他晶粒而留下,因此柱狀晶具有<100>的織構
立方晶金屬的樹枝狀晶,主幹與枝都沿<100>方向伸長,枝互相垂直。這是因為界面能與原子附著難易度的些微異向性,使<100>成為伸長最快的方向。在模壁上形成、方位雜亂的激冷晶中,<100>接近與熱流反向(垂直於模壁)的晶粒先行前進,擋住傾斜晶粒的前方而超越它們。這種競爭成長的結果,使柱狀晶具有<100>沿成長方向排列的織構。<110>是FCC的滑移方向,<111>是FCC最密面{111}的法線,兩者都不是樹枝狀晶的成長方向。在HCP金屬中,成長方向則是底面內的方向等。