物理学家提出了铁镍合金凝固的理论

乌拉尔联邦大学(UrFU)的物理学家创造了一种铁镍(Fe-Ni)合金(invar)凝固的理论。他们确定，在制造殷钢产品的技术中，即在凝固过程中，迎面而来的流动起到了重要作用：当合金冷却时，液体层会在凝固层的顶部流动。如果这个过程得到规范，就有可能控制合金的特性，获得更均匀的组织，提高最终产品的性能。

镍和铁合金用于制造高精度仪器，包括时钟、地震传感器、芯片基板、飞机结构中的阀门和发动机，以及望远镜仪器。正确的计算将有助于创建所需结构的合金，这将影响成品的质量。对模型和熔体行为的描述以及分析计算发表在《科学报告》杂志上。

“让我用一个类比来解释这项工作。当水结冰时，它会推出所有的污垢。所以你可以在嘴里放一块冰，它会很干净。冷却过程中融化的情况大致相同.只是它们没有推出所有的杂质，而是其中的一些。一些杂质出来了，一些留在了熔体中。

“熔体中残留的东西填补了凝固的晶体和残留的空隙之间的空隙。因此，合金是异质的：一小块富集，而相邻的一块没有。它会影响成品的性能，”乌拉尔联邦大学多尺度数学建模实验室负责人DmitriAlexandrov说。

科学家们展示的主要内容是两相层中的过程：固相和液相都位于其中的层中，其中存在从液态到固态的转变。

“这一层完全改变了结晶情况。例如，该层每个点的温度都低于结晶温度，微晶和枝晶释放相变热，从而部分补偿过冷。”

“此外，生长的固相取代了溶解的杂质，从而降低了结晶温度。这些过程导致固相复杂分支结构的形成，其间隙被更高浓度杂质的液体填充，“UrFU物理和化学过程数学建模实验室的高级研究员LiubovToropova说。

“因瓦合金”这个名字来源于“不变”这个词，因为合金在温度变化时几乎不会膨胀或收缩。第一种因瓦合金是由瑞士科学家查尔斯·爱德华·纪尧姆于1896年发现的。1920年，他因此获得了诺贝尔物理学奖。

这种镍和铁合金用于要求成品零件具有严格的尺寸稳定性：精密仪器、时钟、阀门等。殷钢的第一个应用是摆钟的杆。在发明摆钟的时候，它是世界上最精确的天文钟。今天，因瓦合金也用于天文学，作为支持天文望远镜尺寸敏感光学元件的组件。