快速凝固Al-Pb合金的显微组织

采用单辊旋铸法分别制备了Al-5%Pb, Al-8%Pb和Al-15%Pb三种合金条带, 并利用TEM分析其显微组织. 结果表明 在快速凝固下, Al-Pb合金中的第二相(f.c.c. Pb)在基体中分布均匀, Pb颗粒尺寸随Pb含量增加而增加, 随冷却速度的增大而减小, Pb颗粒的尺寸呈双峰或三峰分布特征. 此外, 还分析了快速凝固下偏晶合金的凝固过程, 对上述现象进行了解释.     

冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织转变规律及力学性能研究

采用单辊旋淬快速凝固设备制备了不同辊速条件下的Ti-48Al-4Cr(at.%)薄带,研究冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金的组织及力学性能变化规律。结果表明,快速凝固Ti-48Al-4Cr合金凝固在辊速为10m/s和20m/s时,基体为等轴的γ相,基体中含有少量的B2相、α₂相颗粒和片层组织;辊速进一步增加至30m/s时,基体转变为α₂相,片层组织消失。快速凝固Ti-48Al-4Cr纳米硬度随着冷却速度的增加而增加,纳米硬度由常规凝固时的5.04±0.09GPa增加至辊速为30m/s时的10.48±0.13GPa。该结果为研究TiAl合金组织转变,减小TiAl合金偏析,提高其力学性能提供了基础。     

冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金组织转变规律及力学性能

采用单辊旋淬快速凝固设备制备了不同辊速条件下的Ti-48Al-4Cr(原子分数,%)薄带,研究冷却速度对快速凝固Ti-48Al-4Cr合金的组织及力学性能变化规律。结果表明,快速凝固Ti-48Al-4Cr合金凝固在辊速为10和20 m/s时,基体为等轴的γ相,基体中含有少量的B2相、α_2相颗粒和片层组织;辊速进一步增加至30 m/s时,基体转变为α_2相,片层组织消失。快速凝固Ti-48Al-4Cr纳米硬度随着冷却速度的增加而增加,纳米硬度由常规凝固时的5.04±0.09 GPa增加至辊速为30 m/s时的10.48±0.13 GPa。该结果为研究Ti Al合金组织转变,减少Ti Al合金偏析,提高其力学性能提供了基础。     

AZ91D镁合金的快速凝固特征

采用单辊实验技术研究了AZ91D镁合金的急冷快速凝固特征.合金条带的凝固组织沿厚度方向分为3个晶区:近辊面细晶区、内部柱状晶区和自由面等轴晶区.XRD分析表明,在快速凝固条件下,L→α-Mg β-Mg17Al12的共晶反应受到抑制,条带凝固组织由过饱和的单相α-Mg固溶体组成.TEM分析发现,α-Mg晶内和晶界上离散分布着的少量Mg17Al12质点,系α-Mg固溶体在连续冷却过程中脱溶析出的产物;α-Mg中存在着大量的位错线和位错胞.随着辊速增大,晶粒更加细化,柱状晶区减小,位错密度增大,条带强度增加,塑性降低,电阻率增大.     

快速凝固法制备Mg-Al-Ca合金薄带

通过单辊快淬法制备了Mg-8.2Al-4.7Ca合金薄带,采用XRF、XRD、金相显微分析、显微硬度测量等分析方法研究了其凝固组织及相结构,以及转速对镁合金条带厚度和显微硬度的影响。研究结果表明,急冷快速凝固条件下,合金形成非晶相 细小hcp-Mg(Al,Ca)相;镁合金薄带显微组织沿厚度方向分为近辊面细晶区、内部柱状晶和自由面粗晶区;随着辊速的提高,晶粒不断细化,薄带的硬度不断提高。晶粒细化是显微硬度提高的主要原因。     

冷却速率对急冷Fe-Al-Nb三元合金凝固组织形成的影响

采用单辊急冷技术研究了Fe_(67.5)Al_(22.8)Nb_(9.7)三元合金的快速凝固和组织形成规律。当辊速从10 m/s增大到40 m/s时,合金条带厚度减少1个数量级,冷速增加了7倍;辊速为40 m/s时样品形状除规则条带外还出现了鱼骨状条带和球状液滴。合金显微组织由Nb(Fe,Al)_2和a-Fe组成,随着辊速增大,凝固组织特征发生变化并且显著细化。随着辊速的增大,合金条带近自由面凝固组织则由初生a-Fe相和层片共晶向碎断层片共晶转变,近辊面凝固组织始终由不规则共晶组成。辊速达到40 m/s时,规则条带完全由不规则共晶组成;合金液滴由于获得的冷速相对较低,其凝固组织主要由初生a-Fe相和层片共晶组成,且随着液滴直径的减小初生相由树枝晶向等轴晶转变。     

冷却速率对急冷Fe-Al-Nb三元合金凝固组织形成的影响EI北大核心CSCD

采用单辊急冷技术研究了Fe_(67.5)Al_(22.8)Nb_(9.7)三元合金的快速凝固和组织形成规律。当辊速从10 m/s增大到40 m/s时,合金条带厚度减少1个数量级,冷速增加了7倍;辊速为40 m/s时样品形状除规则条带外还出现了鱼骨状条带和球状液滴。合金显微组织由Nb(Fe,Al)_2和a-Fe组成,随着辊速增大,凝固组织特征发生变化并且显著细化。随着辊速的增大,合金条带近自由面凝固组织则由初生a-Fe相和层片共晶向碎断层片共晶转变,近辊面凝固组织始终由不规则共晶组成。辊速达到40 m/s时,规则条带完全由不规则共晶组成;合金液滴由于获得的冷速相对较低,其凝固组织主要由初生a-Fe相和层片共晶组成,且随着液滴直径的减小初生相由树枝晶向等轴晶转变。     

急冷条件下Ni-Pb偏晶合金的相分离研究

采用单辊法实现了Ni-Pb偏晶合金的快速凝固,分别制备出直径40～400μm的合金粒子和宽约4mm、厚30～50μm的合金条带.在急冷快速凝固条件下,Ni-8%Pb亚偏晶合金由Ni和富Pb相组成.Ni以枝晶方式生长,富Pb相分布于枝晶间隙.随着冷却速率的增大,凝固组织显著细化,晶体形态经历由粗大枝晶向细小等轴晶的转变.在快速凝固过程中,Ni-60%Pb过偏晶合金的液相分离在很大程度上被抑制,合金粒子和条带均可获得均匀弥散的快速凝固组织.在冷却速率相近的条件下,合金粒子和条带的凝固组织与晶粒尺寸具有相似相近性,冷却速率是决定合金凝固组织的本征物理参量.     

Fe-18.5％Mo-28.5％Si三元共晶合金的快速凝固研究

采用落管无容器处理和单辊急冷技术研究了三元Fe-18.5％Mo-28.5 ％Si共晶合金的深过冷快速凝固.结果表明,快速凝固合金的微观组织均由MoSi2、τ1(Fe5 MoSi4)和FeSi 3相组成.在自由落体条件下,随着液滴直径的减小,合金的凝固组织由两种二相共晶(MoSi2+τ1)和(MoSi2+ FeSi)向细小不规则的3相(MoSi2+τ1+FeSi)共晶转变;而在单辊急冷快速凝固条件下,三元共晶的凝固组织则以柱状晶为特征.随着冷却速率的增大,三元共晶组织都发生了显著的细化.     

冷却速率对AZ91D镁合金非平衡凝固组织的影响

采用铜模喷铸和单辊甩带分别制备AZ91D镁合金非平衡凝固试样,利用ProCAST数值模拟软件及理论公式分别估算相应冷却速率。综合采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪及差热分析仪对比研究冷却速率对镁合金非平衡凝固组织的影响规律。结果表明:随冷却速率提高,AZ91D合金的初生相形貌从粗大枝晶向细小等轴晶发生转变,晶粒发生明显细化,平均尺寸从铸态条件下的800μm降低到单辊甩带条件下的5μm以内。共晶相从连续网状向不连续弥散状分布转变,体积分数不断减小,单辊甩带条件下可制备出单相固溶体组织。快速凝固条件下合金基体中Mg和Al元素成分分布均匀,溶质偏析得到有效控制。     

用铜模快冷法制备均质Al—In过偏晶合金

采用铜模快冷工艺制备了均质的Al-In过偏晶合金，分析了合金熔配过程、合金成分以及冷却速率对显微组织的影响。研究结果表明，对于质量分数不大于30％In的合金成分，1173K时保温40min以上时可得到均匀的单一合金熔体。采用铜模快冷方法可以得到第二相颗粒均匀分布的至少4mm厚的均质合金薄板。In颗粒尺寸分布具有双峰分布形式。随着In含量的增加或薄板厚度的增大即冷却速率的降低，In颗粒的平均尺寸增大。     

Effects of technological parameters on microstructures and properties of in situ TiC_p/Fe composites

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉＣｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓｉｎｓｉｔｕｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｐａｒｔｉｃｌｅｉｎｍｅｔａｌｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[1～ 5] ,ｂｅｃａｕｓｅｉｔｈａｓｎｏｔｏｎｌｙｈｉｇｈｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ,ｈａｒｄｎｅｓｓ,ｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ,ｂｕｔａｌｓｏｍｏｒｅｎｅｇ ａｔｉｖｅｓｔａｎｄａｒｄＧｉｂｂｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｒｅｅｅｎｅｒｇｙ .Ｉｎｒｅｃｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓ[6～ 9] ,ｈｏｗｅ…     

Effects of melt spinning process parameters and wheel surface quality on production of 6060 aluminum alloy powders and ribbons

The aim of this study is to investigate the surface quality of the melt spinning wheel, which was changed from smooth type to textured structure, to atomize liquid metal to form powders. The effects of melt spinning process parameters like wheel speed, gas ejection pressure, molten metal temperature, nozzle–wheel gap and wheel surface quality on the morphological and microstructural features of 6060 aluminum alloy powders and ribbons were investigated. It was observed that ribbon type material was obtained with the smooth wheel and the powder was produced with textured type. The sizes of produced ribbons with smooth surface wheel varied in the range of 30−170 µm in thickness, 4−8 mm in width, and 0.5−1 m in length. The average powder size of the powders manufactured using the textured wheel was in the range of 161−274 µm, depending on the process parameters. Increasing the wheel speed, melt temperature and decreasing gas ejection pressure, nozzle−wheel gap resulted in the decrease of both ribbon thickness and powder size. The microstructures of the powders and ribbons were the equiaxed cellular type, and the average grain sizes diminished with decreasing the ribbon thickness and powder size. The maximum cooling rates were 2.00×10⁵ and 1.26×10⁴ K/s for the ribbon with thickness of 30 µm and for the powder with size of 87 µm, respectively.     

快速凝固Ti-48Al合金的组织及纳米硬度(英文)

研究冷却速度对熔体旋转法制备的快速凝固Ti-48%Al合金组织的影响。结果表明:同传统凝固相比,快速凝固明显细化了Ti-48%Al合金的组织,并使合金的成分变得均匀。随着冷却速度的增加,合金的晶粒明显细化。研究薄带厚度、辊速与冷却速度的关系。随着辊速的增加,冷却速度增加,薄带厚度呈减小的趋势。由于细晶强化的作用,快速凝固薄带的纳米硬度随着冷却速度的增加而增加。     

Microstructure and properties of AZ31 magnesium alloy with rapid solidification

Rapidly solidified (RS) AZ31 magnesium alloy ribbons were made using melt spinning technique. The results show that its microhardness increases with the wheel speed, and after heat treatment, the microhardness of the ribbons produced at 1 600 r/min also increases. Rapid solidification leads to reduction of grain size. When the wheel speed reaches 1 600 r/min, no Mg17 Al12 phase precipitates, while heat treatment at 200℃ leads to precipitation of Mg17 Al12 phase. Al-Mn intermetallic compounds with size no larger than 10 nm appear in as-spun ribbons. The corrosion potential of the as-cast ingots is lower than that of the as-spun ribbons.     

ZrOCl_2-Al体系熔体反应生成Al_3Zr_((p)),Al_2O_(3(p))/Al复合材料的反应机制

利用X射线衍射仪 (XRD)和扫描电子显微镜 (SEM ) ,对ZrOCl2 Al体系熔体反应生成的复合材料组织进行了分析 ,结果表明 :ZrOCl2 Al体系反应生成相为Al3 Zr和α Al2 O3 ,颗粒尺寸为 0 .2～ 5 μm ,形状以多面体为主 ;随反应起始温度升高 ,生成的颗粒体积分数增大 ,熔体温度也升高 ,但当熔体温度高于 12 0 0℃时 ,Al3 Zr出现聚集、长大。提出了ZrOCl2 Al体系的反应是气液反应和固液反应的复合过程 ,建立了ZrOCl2 /Al反应中的控制环节ZrO2 /Al反应的动力学模型及化学反应速率的关系式。     

Mechanical properties and fracture mechanisms of aluminum matrix composites reinforced by Al_9(Co,Ni)_2 intermetallics

The microstructures and mechanical properties of Al matrix composites reinforced by different volume fractions of Al-Ni-Co intermetallic particles were investigated. Three different volume fractions of Al-Ni-Co particles were added to pure Al matrix using a stir-casting method. Microstructural analysis shows that with the increasing of the reinforcement volume fraction, the matrix grain size decreases and the porosity increases. The mechanical properties of the composites are improved over the matrix materials, except for the decreasing of the ductility. Fracture surface examination indicates that there is a good interfacial bonding between the Al matrix and the Al-Ni-Co particles and the fracture initiation does not occur at the particle-matrix interface.     

铸型材质对SiCp/ZAlSi5CuMg微观组织均匀性影响规律的研究

铸型材质不同,其冷却速度不同,它影响液态金属凝固过程及形成的组织,进而影响材料的性能。用铸造法制备复合材料时,铸型材质还会对增强体颗粒的分布产生影响。采用液态搅拌法制备了SiCp/ZAlSi5CuMg复合材料,研究了不同铸型材质、相同材质不同壁厚对SiCp/Al复合材料微观组织均匀性的影响规律。试验结果表明,在其他条件相同的情况下,采用冷却能力较快的铸型,可以明显改善SiC颗粒在ZAlSi5CuMg基体中分布的均匀性。冷却速度较快,凝固过程中金属液粘度迅速增大,使SiC颗粒聚集及下降时的阻力增大,难以聚集或下降,进而使SiC颗粒在ZAlSi5CuMg基体中分布的均匀性得到改善。     

超声半固态流变挤压成形Al-20Si-2Cu-0.4Mg-1Ni合金的组织特征(英文)

通过超声振动半固态流变挤压铸造工艺制造汽车空调压缩机铝硅合金斜盘零件,研究合金的组织特征。发现在Al20Si2Cu0.4Mg1Ni合金的组织中,除了通常具有的初晶Si和α(Al)+β-Si共晶相之外,还有非平衡α(Al)颗粒或枝晶。挤压铸造过程中的较快的冷却速度而非压力是非平衡α(Al)相形成的主要原因。在半固态浆料的制备过程中,超声振动的声压作用能促进非平衡α(Al)相在共晶温度以上生成,并生长为非枝晶颗粒。超声处理的过共晶AlSi合金中的非平衡α(Al)相由共晶温度以上生成的圆形α(Al)晶粒和少量共晶温度以下生成的细小α(Al)枝晶构成。由于超声振动的作用使α(Al)基体中的Si的固溶度增加,并使初晶Si的形成温度降低,组织中初晶Si颗粒的体积分数显著降低。流变挤压斜盘中的初晶Si颗粒的平均直径和体积率分别为24.3μm和11.1%。