鑄件組織通常包括柱狀晶和等軸晶，由細(xì)小等軸晶形成的鑄件在常規(guī)服役條件下具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能。凝固初期鑄型壁面上形核的激冷晶發(fā)生游離即為鑄件中等軸晶晶核來(lái)源之一?；诮?jīng)典形核理論，人們推斷型壁面存在的凹面有利于晶粒形核；大野篤美將鋁液澆注到具備不同表面粗糙的鋼制型腔中，發(fā)現(xiàn)粗糙型壁處有大量的晶粒形核，從而人為粗糙界面有利于晶粒形核；后續(xù)的一些研究也表明，晶核確實(shí)易于在型壁裂縫或小孔處出現(xiàn)。王文禮等在研究激冷表面形核現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)：粗糙表面形核具有明顯的局域性，形核區(qū)域與非形核區(qū)域之間的微觀形貌存在明顯的差異，這表明基低微觀形貌對(duì)形核點(diǎn)的選擇有著重要的影響。在實(shí)際基低表面上，存在著不同尺度及形貌的微細(xì)結(jié)構(gòu)。Turnbull、Fletcher和王猛等人通過(guò)分析界面結(jié)構(gòu)對(duì)異質(zhì)形核過(guò)程自由能變化的影響，分別考察了與晶胚尺度相當(dāng)?shù)男蚊财鸱鼘?duì)界面異質(zhì)形核的影響機(jī)制；鄭浩勇則基于Wenzel潤(rùn)濕模型，研究了基低表面小于晶胚尺度的形貌起伏對(duì)晶胚與基低潤(rùn)濕角的影響，分析了基低表面粗糙度因子對(duì)晶胚形核功的影響規(guī)律，并指出，當(dāng)晶胚與基低之間的本征潤(rùn)濕角大于90度時(shí)，基低界面越粗糙越不利于形核，這一觀點(diǎn)與粗糙界面有利于異質(zhì)性核的傳統(tǒng)觀點(diǎn)構(gòu)成了沖突。然而遺憾的是，鄭浩勇等并未支持這一分析結(jié)論的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，導(dǎo)致該推斷的說(shuō)服力顯得不夠充分。
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2014年01月22日
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