电解加钛铝合金的晶粒细化及其制备铝-硅合金的组织和性能

研究了电解加钛的晶粒细化作用,与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的晶粒细化效果进行了比较;对用电解低钛铝合金制备的A356合金和由纯铝制备并用AlTi或AlTiB细化处理的A356合金的组织与性能进行了对比研究;进行了利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金的工业试验。结果表明：电解加钛具有显著的晶粒细化作用,其细化能力与AlTiB的相当,明显优于AlTi中间合金的。在试验室条件下,用电解低钛铝合金制备的A356合金与纯铝制备并用中间合金细化处理的A356合金的拉伸性能相当;将电解低钛铝合金熔体直接用于铝．硅合金的生产是可行的,并具有节约能源,细化处理工艺简单,产品质量良好的特点。     

Sn-Bi-Cu合金熔体结构变化及对凝固组织影响

为了探索合金熔体结构与凝固组织间的相关性,进一步改进Sn-Bi-Cu无铅焊料合金组织性能,运用四探针电阻法对Sn70Bi10Cu三元合金的熔体过热行为进行了初步探索.结果表明,升温过程中合金熔体电阻率在812～821℃温度范围内发生了突变,且在降温过程中突变不再发生,表明熔体结构在这一温度区间发生了不可逆的结构转变.通过金相组织观察及力学性能测试发现,该不可逆的转变行为使其凝固组织明显细化及力学性能得到一定的提高:压缩强度极限σd提高了约8%,表面维氏硬度提高约18%.     

Al-P中间合金细化变质过共晶铝硅合金显微组织研究

在过共晶Al-22%Si合金熔体中添加Al-P中间合金,采用光学显微镜观察分析Al-P中间合金对过共晶铝硅合金显微组织细化变质的效果。研究结果显示,未经Al-P中间合金细化变质的Al-22%Si合金显微组织粗大;添加Al-P中间合金的Al-22%Si合金显微组织发生了很大改善,粗大块状初晶硅的尺寸减少,转变为纤维状,针状共晶硅转变为短棒状甚至是颗粒状,获得了良好的细化变质效果。     

温度诱导液相结构转变对Pb-Sn合金凝固行为及组织的影响

在前期工作发现的某些合金熔体发生温度诱导非连续液-液结构转变的基础上,通过研究Pb-Sn共晶合金及Pb-Sn80%合金发生液-液结构转变前后熔体的凝固行为及组织,发现后者凝固过冷度较发生熔体结构转变前成倍增大,并导致凝固组织的明显细化.揭示了温度诱导非连续液-液结构转变对合金凝固行为及组织有着明显影响.     

Bi-20.5Te合金熔体结构转变及其对凝固的影响

通过对Bi-20．5Te合金熔体电阻率随温度变化的研究，发现合金熔体在642℃时存在着液一液结构转变。分析Bi-Te合金熔体在不同成分和不同温度的原子结合规律，认为这种结构转变是由于熔体中的原子团簇变化引起的。将Bi-20．5Te合金分别在熔体结构转变前温度（600℃）、结构转变后温度（700℃）的范围内熔炼、保温，测定相应的凝固曲线，并观察凝固组织。结果表明，相对于在结构转变前保温处理的熔体，将合金在700℃保温处理后，凝固时所需过冷度增大，释放凝固潜热更加剧烈，并且凝固组织显著细化。产生这种现象的原因是由于熔体结构内的Bi—Bi同类原子团簇，以及具有共价结合的Bi—Te原子团簇在高温下被打破，熔体趋向均匀，对凝固过程中的原子扩散造成影响，进而影响合金的凝固行为及组织。     

Sn-Bi系无铅焊料熔体结构转变及其对凝固组织及润湿性的影响

本文通过电阻法研究了Sn-57%Bi无铅焊料在液相线以上一定温度范围内发生熔体结构转变的可能性及规律性,并以此为切入点研究了熔体结构转变前后Sn-57%Bi焊料的凝固组织和润湿性能的变化规律。结果表明：Sn-57%Bi无铅焊料在液相线以上785~900℃范围内发生了熔体结构转变,而且熔体结构转变细化了凝固组织,改变了微观形貌;经历熔体结构转变而凝固的合金焊料较未发生转变的合金铺展面积增大,润湿角减小。     

温度诱导的液-液结构转变对Sn-10％Bi合金凝固的影响

以温度诱导的液-液结构转变为切入点,研究了Sn-10％Bi合金经不同过热处理后凝固行为和凝固组织的变化.首先利用自制的定向凝固装置进行了液-液结构转变对Sn-10％Bi合金的定向凝固影响的研究.然后测定经不同过热处理的合金熔体相应的凝固曲线,并观察凝固组织.结果表明,相对于在结构转变前保温处理的熔体,经历了结构转变的合金熔体,凝固时所需过冷度增大,并且凝固组织显著细化;揭示了温度诱导液-液结构转变对合金凝固行为及组织有着明显影响.     

Sn-Sb15无铅焊料熔体结构转变及其对凝固和润湿性的影响

在高达1 200℃的范围内,通过直流四电极法研究了Sn-Sb15无铅焊料合金在液相线以上一定温度范围内发生熔体结构转变的可能性及规律,并以此为切入点研究了熔体结构转变前后焊料的凝固组织和润湿性能的变化规律。研究表明：Sn-Sb15合金熔体发生了温度诱导的液态结构转变;这种转变细化了凝固组织、改善了Sn-Sb合金钎料的润湿性能。     

金属熔体结构及其控制技术的研究进展

综述了国内外在熔体结构研究方面的现状与进展,介绍了通过控制合金熔体的预结晶状态来改善合金组织和性能的相关技术及成果。可以得出：温度和压力可使金属熔体发生液／液结构转变,金属熔体结构随温度的变化存在滞后性,利用熔体结构随温度变化的滞后性可控制合金的凝固过程、明显细化合金的凝固组织、大大提高合金的力学性能。     

Al-6%Cu合金熔体结构变化及对凝固组织的影响

为了探索合金熔体结构与凝固组织的相关性,改善Al-Cu系合金的组织性能,使用四探针电阻法研究了Al-6%Cu合金升温过程中的电阻率行为。结果表明,在熔体过热处理温度区间该合金存在明显的电阻率突变现象,暗示在该阶段合金熔体发生了温度诱导的结构转变。合金金相组织观察和力学性能测试表明,该结构转变使得合金凝固组织晶粒尺寸明显细化、晶粒形貌趋于等轴化;在过热处理后,合金屈服强度提高了约18%,表面洛氏硬度提高了约14%。     

Sn-70Bi合金熔体结构转变的可逆性及其凝固行为

利用直流四电极法研究了Sn-70Bi合金在液相线以上数百度温度范围内发生的熔体结构转变;在此基础上,进一步探讨了熔体结构转变的可逆性及其对凝固的影响.试验结果表明,Sn-70Bi合金所发生的熔体结构转变部分可逆,分析认为主要与Sn的熔体结构有关,且熔体结构转变对其凝固行为及组织有较大的影响.发现结构变化后的熔体凝固过冷度显著增大,初生相和共晶相组织明显细化.     

AlTiB晶粒细化剂微观组织的电镜观察

简要概括了AlTiB合金细化剂生产中影响其质量的几个环节.采用非腐蚀方法制备试样,保持样品真实的状态.在扫描电镜下观察了铸态、加工变形后中间合金微观组织的变化,得到一些更详细的信息.概括了以前一些细化机制.讨论了TiAl3、TiB2粒子在晶粒细化过程中可能起的作用;并把"表面重构"和"过渡层"的概念引入到AlTiB中间合金细化剂细化机制的讨论中.     

SnSb15合金液-液结构转变的可逆性及熔体状态对凝固的影响EI北大核心CSCD

为了探讨液-液结构转变的可逆性及熔体状态对凝固的影响,利用直流四电极法测量SnSb15合金熔体在三轮连续升降温过程中的电阻率-温度曲线。分析SnSb15合金熔体的不可逆和可逆转变的物理内涵,进而讨论不可逆转变对凝固影响的作用机制。结果表明:SnSb15合金熔体发生了温度诱导的液-液结构转变,其首轮升温过程的转变呈不可逆性,而后续降温及升温过程的转变呈可逆特征;且首轮升温过程的不可逆液-液结构转变显著影响合金的凝固行为和组织,如初生相和包晶相的形核过冷度分别增大9.7和5℃,凝固时间分别缩短2.5和4 s,并且凝固组织明显细化。     

Bi_2Te_(2.55)Se_(0.45)合金熔体电阻率及凝固与熔体状态相关性的探索

探索了Bi2Te2.55Se0.45热电材料熔体的电阻率温度行为,并在此基础上,采用热分析法、金相分析、X射线衍射、SEM和EDS等表征手段研究了不同熔体状态对Bi2Te2.55Se0.45合金凝固行为和组织的影响。结果所示,Bi2Te2.55Se0.45合金熔体升温过程中在840~940℃的范围内存在温度诱导不可逆液-液结构转变。凝固结果表明,熔体结构转变后合金熔体的凝固行为和组织与转变前熔体的凝固情况有明显差别,如形核和生长过冷度分别增加了17.6℃和2.2℃,形核率明显提高,凝固时间缩短了8 s,凝固组织明显细化,且分布更为均匀;此外,熔体状态的改变使合金XRD特征峰向高角度偏移,沿(00l)晶面的择优取向明显减弱。     

Pb-Sb30%液-液结构转变的不可逆性及其对凝固的影响

在前期研究发现一些二元合金在液相线上数百度温度范围内发生温度诱导液-液结构转变的基础上,进一步研究了Pb-Sb30%合金液-液结构转变的可逆性,结果表明,该合金熔体发生的结构转变是不可逆的;并探讨了液-液结构转变对其凝固行为及组织的影响,发现结构变化后的熔体凝固过冷度增大,初生相和共晶相组织明显细化,且维氏硬度值提高约30%。     

温度诱导的液-液结构转变对Sn-10%Sb合金凝固的影响

Sn-10%Sb合金在856～960℃可以发生温度诱导的液-液结构转变。研究了温度诱导液-液结构转变对Sn-10%Sb合金凝固行为及组织的影响。结果表明,合金熔体经历结构转变后,凝固时所需过冷度增大,并且凝固组织显著细化。     

Bi2Te3合金熔体结构变化对凝固行为及凝固组织的影响

根据Bi2Te3合金熔体的电阻率随温度而发生的异常行为,从熔体结构变化的视角探索了材料凝固行为与熔体热历史的依存关系。实验证明,Bi2Te3合金熔体结构在686～707℃范围内发生了异常转变,这种结构变化导致其熔体凝固过冷度增大,释放凝固潜热更加剧烈,并且凝固组织细化。这一结果表明通过控制熔体热历史,可更为有效地获得理想的凝固组织。     

铝中间合金的组织遗传效应

概述了铸造过程中中间合金组织遗传性的概念及其研究的发展过程,分析了中间合金组织遗传性对变质效果和最终铸件性能的影响,总结了中间合金组织遗传效应所需的物理条件。指出通过优选原材料、优化熔体处理工艺、研究开发新工艺等可以控制和利用中间合金的组织遗传效应,从而提高铸造铝合金的性能。此外,还指出了该领域发展的新方向。     

Al-30Cu-3P中间合金组织及其对Al-20Si合金的变质效果

采用熔体混合法制备Al-30Cu-3P中间合金,研究了熔体混合情况下制备的Al-30Cu-3P中间合金凝固组织的演变及其对Al-20Si合金的变质效果。结果表明,Al-30Cu-3P中间合金组织由初生α-Al+(α-Al+CuAl2)共晶+AlP组成。随着熔体搅拌时间延长,Al-30Cu-3P合金的组织中,初生α-Al相数量逐渐减少,AlP数量逐渐增多,尺寸逐渐增大。熔体搅拌时间为20 min时制备的Al-30Cu-3P中间合金中形成的AlP尺寸最小,将其加入到Al-20Si合金中进行变质,初生Si的尺寸由61.36μm细化到20.24μm。     

强冷条件下Sn-30Sb合金熔体结构改变对凝固的影响

结合强制冷却方法研究了 Sn-30Sb合金在温度诱导液相结构转变前后熔体的凝固行为及其组织的变化.结果表明,在液相结构转变后保温处理的熔体,相对于在液相结构转变前保温时,其凝固时所需过冷度增大,SnSb化合物明显细化,分布弥散化.分析认为,由于在升温至876～1 135 ℃范围时熔体液相结构发生转变,导致熔体中类固型原子团簇被大量打破,熔体结构趋于均匀和无序,抑制了初生相的形核、生长,进而有利于包晶转变的进行,使得凝固组织变化明显.