鑄造過(guò)程-使用光學(xué)顯微鏡觀察凝固之顯微結(jié)構(gòu)

一般的鑄造過(guò)程是不易控制其凝固結(jié)構(gòu)之形態(tài)，最多只能改變其晶粒大小，而方向性凝固與單晶成長(zhǎng)屬于高難度之
鑄造技術(shù)，需使用適當(dāng)?shù)蔫T造機(jī)制來(lái)控制凝固結(jié)構(gòu)形態(tài)，而單晶之制程是最困難的，
方向性成長(zhǎng)則次之，不過(guò)方向性成長(zhǎng)是單晶制程之基礎(chǔ)。

采用三種不同實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ郊右蕴接懛较蛐阅讨瞥虆?shù)，模式A是采用AR-25與AR-50之冒口材料鑄件外模和石墨模等三種不同孔徑與材質(zhì)
之鑄模并搭配三種載臺(tái)下降速率，載臺(tái)下降速率于本文設(shè)定為0.05~0.2mm/s。模式B是改變加熱器電源之操作選項(xiàng)，
模式C是固定鑄模材質(zhì)和載臺(tái)速度但改變上下加熱器的溫度差，

以錫鉛合金為測(cè)試材料，液態(tài)時(shí)完全融合，固體與液體具有溶解度差異，由于偏析之作用使得凝固過(guò)程中會(huì)生成共晶結(jié)構(gòu)，
使用光學(xué)顯微鏡觀察凝固之顯微結(jié)構(gòu)，并計(jì)算其結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用熱偶線與溫測(cè)擷取系統(tǒng)量測(cè)鑄件軸向溫度分佈。

探討于方向性凝固實(shí)驗(yàn)中，采用固定濃度(Sn-10wt.%Pb)的錫鉛合金，其鑄件之凝固參數(shù)(Solidification parameter)，如冷卻曲線、
溫度梯度和成長(zhǎng)速率，與枝狀晶的結(jié)構(gòu)參數(shù)(Structure parameter)，如主枝狀晶臂間距（Primary arm spacing, λ1）
與二次枝狀晶臂間距（Secondary arm spacing, λ2），于方向性凝固時(shí)的相互關(guān)系，
并搭配濕砂模實(shí)驗(yàn)之鑄件量測(cè)其導(dǎo)電率之差異性，驗(yàn)證不同長(zhǎng)晶結(jié)構(gòu)之物理特性，并由分析結(jié)果掌握方向性凝固的控制機(jī)制。