稀土合金对高铬铸铁共晶组织及性能的影响

高铬铸铁的韧性强烈依赖于枝晶间共晶硅化物的数量与分布。通过定向凝固试样,考察了稀土合金对亚共晶及共晶成分高铬铸铁组织的影响,测定了奥氏体(r)一次臂的横截面积(D_r)、共晶曲域直径(E_w)及碳化物间距(Fs~C—共晶区域中心碳化物间距;Fs~B—共晶区域边界碳化物间距),以及力学性能。结果表明,稀土合金对高铬铸铁的共晶组织有明显的细化作用,对其韧性也有一定的贡献。本文还对稀土的作用机理进行了讨论。     

稀土白口铸铁的研究

研究了稀土变质处理对普通白口铸铁、低铬白口铸铁和高铬白口铸铁凝固过程、金相组织和机械性能的影响。经稀土变质处理后的白口铸铁在凝固过程中的过冷度增大,细化了初生奥氏体枝晶和改善了碳化物的形态,同时白口铸铁性能在不同程度上得到了提高。     

定向凝固纯铜组织性能研究

采用高真空多功能定向凝固及悬浮熔炼设备,以不同凝固速度制备纯铜试样,并对定向凝固纯铜试样的显微组织和机械性能进行了分析研究.通过实验获得了定向凝固纯铜的组织性能.当凝固速度小于500μm/min时,定向凝固的纯铜试样横、纵截面的晶粒形貌都是等轴晶,晶粒内存在孪晶,凝固速度较小时,其孪晶组织数量较多.当凝固速度大于500μm/min时,定向凝固的纯铜试样横截面的晶粒形貌是等轴晶,而纵截面的晶粒形貌是柱状晶,晶粒内基本不存在孪晶组织.定向凝固纯铜的室温机械性能是:当凝固速度在50μm/min的条件下,试样的抗拉强度约153 MPa,较普通铸造纯铜试样的低,而屈服强度约91.8 MPa,延伸率约80.12%,都优于普通铸造纯铜试样.透射电镜分析表明,纯铜定向凝固过程中形成的孪晶B=[110].     

高速定向凝固条件下碳化物的形态及分布

利用高梯度定向凝固装置，研究了镍基高温合金ＤＺ２２在高梯度快速定向凝固下的碳化物形态和分布．结果表明，高速定向凝固条件下的ＭＣ型碳化物呈单向排列，且在各种冷却速率下均呈孤立的块状．随冷却速率的增加，碳化物形状变圆，尺寸变小，分布也更加均匀．     

高速定向凝固条件理碳化物的形态及分布

利用高梯度定向凝固装置，研究了镍基高温合金ＤＺ２２在高梯度快速定向凝固下的碳化物形态和分布，结果表明，高速定向凝固条件下的ＭＣ型碳化物呈单向排列，且在各种冷却速率下均呈孤立的块状。随冷却速率的增加，碳化物形状变圆，尺寸变小，分布也更加均匀。     

重熔对高铬白口铸铁遗传性的影响

采取重熔的工艺措施并在第二次重熔时进行保温处理，研究高铬白口铸铁中碳化物的遗传性并对高铬白口铸铁的力学性能进行测试．结果表明：高铬白口铸铁中的碳化物经过重熔仍存在明显的遗传现象；随着重熔次数的增加，碳化物组织遗传效应减弱，力学性能下降；保温处理可以改善碳化物的组织遗传性；过长的保温时间导致碳化物变得粗大，高铬白口铸铁的力学性能下降．     

初晶石墨对铸铁共晶凝固的影响

采用等温凝固液淬的方法研究了稀土铸铁中初晶石墨的形态及其对共晶凝固的影响。结果表明：稀土铸铁中初晶石墨既可成为球状也会长成蠕虫状并能提高共晶凝固过程中的共晶团数。     

新型高铬铸铁金相组织研究

通过不同的退火工艺对高铬铸铁进行处理,用金相显微镜和TEM观察不同热处理条件下的金相组织,并与高铬铸铁的铸态组织进行对比分析,以了解高铬铸铁的微观结构。实验结果表明,高铬铸铁经退火后沿晶界分布的共晶碳化物减少,基体中的碳化物增多,呈颗粒状均匀分布。     

真空定向凝固对钛硅合金相分离及晶体生长的影响

Ti-85wt.%Si合金熔体通过定向凝固后成功地实现了Si相的分离和TiSi_2晶体的定向生长.研究发现,定向凝固下拉速度为15μm/s时,铸锭的分离界面呈包裹式分布,而3μm/s时铸锭的分离界面横向分布在铸锭的中下部;当下拉速度为3μm/s时,TiSi_2晶粒出现层状结构并且沿某一确定方向生长,并且随着定向凝固的进行,富集层厚度逐渐增加,导致铸锭底部散热能力比侧壁散热能力弱,导致沿铸锭侧壁温度梯度大于沿铸锭底部的梯度,此时TiSi_2将在侧壁形核并沿纵向温度生长,由于侧壁晶粒生长速度大于底部晶粒生长速度,使得分离界面出现弧形结构.当下拉速为3μm/s时获得铸锭的富Si层中Si的质量分数最大,为79.9%.     

提高低铬白口铸铁耐磨性的研究

低铬白口铸铁中 M_3C 型碳化物的硬度具有方向性,在碳化物纤维横截面上硬度为 HV1425,纵截面上硬度为 HV935.利用较简易的方法制得含2.5%C,3.7%Cr低铬铸铁定向凝固的三体磨损和冲击疲劳试样。试验结果表明,M_3C 型碳化物定向排列以后,不论在硬磨料(石英砂)还是在软磨料(玻璃砂)条件下,相对于砂型铸造试样耐磨性均有提高。碳化物定向排列后,对试样冲击疲劳性能没有影响。     

共晶凝固的研究进展

基于溶质扩散、表面张力和热传输的耦合作用以及晶体生长行为,论述了共晶凝固研究中的几个热点问题,包括规则共晶生长、非规则共晶生长、快速共晶生长和共晶界面稳定性．     

共晶凝固理论的研究与发展状况

根据共晶凝固问题的复杂性,重点从共晶层片间距的选择机制和形态转变这一核心问题入手,分析了共晶凝固理论的建立和发展过程,较系统地总结了迄今为止关于共晶凝固理论的国内外研究动态和最新进展,并在此基础上,提出了今后的研究方向．     

定向凝固条件下二元Mg—Li合金共晶组织的研究

在定向凝固条件下研究了二元Ｍｇ－Ｌｉ合金共晶组织。结果表明二元Ｍｇ－Ｌｉ合金共晶呈层片结构。当固液界面前沿温度梯度为１０２ｋ／ｃｍ,晶体生长速度为４．４μｍ时,共晶相间距为２μｍ。     

Competitive growth of different phases in eutectic alloys under directional solidification

Directional solidification technique is widely applied not only to the research on the basic solidification theory, but also to manufacturing high-performance products, such as superalloy turbine blades with single crystal structure in aeronautical engines. In the field of eutectic solidification, eutectic structure can be designed more flexibly and serve at different properties compared to the single-phase structure. Furthermore, eutectic structure of in-situ composite produced by directional…     

冷却速度对共晶铝硅合金凝固组织形态的影响

研究了在金属型、湿砂型和预热干砂型等不同冷却条件下,共晶铝硅合金中硅相的凝固组织形态,结果表明,随着冷却速度的增加,共晶组织最张的硅的形态由粗而长的针片状变为丛簇纤维状。分析认为,冷速改变而导致的共晶硅组织形态改变的原因在于a-Al相先于形核生长,导致剩余液相中硅原子浓度升高,从而改变了铝硅共晶合金的凝固组织形态。     

Effect of interface kinetics on the eutectic growth

Eutectic alloy is widely used as structural and/or functional materials. The first mathematical model for the eutectic growth was established by Jackson and Hunt (JH)[1]. Assuming that crystals grow at low velocities, the lamellar spacing is much smaller than the solute diffusion distance, and the liquid composition at the solid-liquid interface is approximately the same as the equilibrium eutectic composition. They gave a relation- ship between the undercooling at the interface ?T and the e…     

共晶生长的溶质扩散解

为解决经典共晶生长模型中三相交界线处成分偏离共晶点成分的问题,引入了三相交界线动力学条件,得到了平界面生长条件下化学计量化合物-化学计量化合物(SC-SC)型共晶系溶质扩散方程的精确解.基于平均溶质守恒假设得到了适用于任意凝固条件、共晶系和共晶相图的溶质扩散方程的通解.CuZr-Cu5Zr8共晶系的计算结果证实了溶质扩散方程通解的有效性.     

三元Pb-Sb-Sn合金的快速凝固及组织特征

实现了三元Pb-12%Sb-4%Sn和Pb-15%Sb-10%Sn合金在深过冷条件下的快速凝固,实验中获得的最大过冷度分别为65 K(0.13TE)和70 K(0.13TL)。XRD分析表明,这两种合金在实验过冷度范围内均由(Pb)固溶体、(Sb)固溶体和SbSn金属间化合物三相组成。在小过冷条件下,Pb-12%Sb-4%Sn共晶合金的三相以层片状交替分布,协同生长。随着过冷度增大,(Sb)作为初生相以小平面方式生长,且三元层片共晶组织显著细化。对于Pb-15%Sb-10%Sn合金,其凝固组织由初生相、二相共晶和三元共晶组成,初生SbSn相以具有小平面特征的枝晶方式生长。在实验基础上,对三元Pb-Sb-Sn合金的形核特征和生长规律进行了理论分析。     

Mechanical,electrical, and thermal properties of the directionally solidified Bi-Zn-AI ternary eutectic alloy

A Bi-2.0Zn-0.2A1 （wt%） ternary eutectic alloy was prepared using a vacuum melting furnace and a casting furnace. The samples were directionally solidified upwards at a constant growth rate （V= 18.4 μm/s） under different temperature gradients （G = 1.15-3.44 K/mm） and at a constant temperature gradient （G = 2.66 K/mm） under different growth rates （V= 8.3-500 μm/s） in a Bridgman-type directional so- lidification furnace. The dependence ofmicrostructure parameter （2） on the solidification parameters （G and V） and that of the microhardness （Hv） on the microstructure and solidification parameters were investigated. The resistivity （ρ） measurements of the studied alloy were per- formed using the standard four-point-probe method, and the temperature coefficient of resistivity （α） was calculated from the ρ-Tcurve. The enthalpy （AH） and the specific heat （Cp） values were determined by differential scanning calorimetry analysis. In addition, the thermal conductivities of samples, obtained using the Wiedemann-Franz and Smith-Palmer equations, were compared with the experimental results. The results revealed that, the thermal conductivity values obtained using the Wiedemarm-Franz and Smith-Palmer equations for the Bi-2.0Zn-0.2Al （wt%） alloy are in the range of 5.2-6.5 W/Km and 15.2-16.4 W/Km, respectively.     

过共晶成份InSb—NiSb复合材料的组织与磁电性能

两种过共晶成份2.0与2.5％NiSb—InSb(重量)复合材料,在G=75℃/cm和6种单向凝固速度下皆取得了规则排列的共晶组织。测出它们在离锭棒底25和50mm处纤维间距(λ)和凝固速度(R)之间的关系为(λ—A)~2R=C并求出C值。测出它们的霍耳系数与温度的关系R_H-1/T曲线,发现低温区有类p-型和n-型两类半导体特性。此外还测出了它们在不同磁感强度(B)和不同温度下的电阻值,并求出磁阻比R_ B/R_O和零磁场电阻R_O的温度系数α_B和α_o论文还讨论了影响磁阻比的因素。