硬模铸造TiAl合金的凝固组织分析

试验观察分析了两种硬模和陶瓷型壳铸造TiAl合金宏观、微观组织特点。结果表明,硬模铸造板片的表面细晶层的晶粒尺寸成倍减小,柱状晶宽度明显变窄,中心等轴晶体积分数大幅度降低、尺寸减小;硬模铸造板片的表面细小晶粒由取向随机的层片团组成,柱状晶由有取向的层片组成,层片方向垂直于柱状晶生长方向,中心等轴晶由取向随机的层片组织组成,层片间距明显减小。     

厚板奥氏体不锈钢焊缝显微组织分析

选用板厚为60mm的SUS304奥氏体不锈钢钢板，开双U形坡口进行多层焊接，用金相显微镜对焊缝进行组织观察，并对其形成机理进行了分析。结果表明，焊接接头的宏观形貌呈现铸造粗大组织形态，并具有明显的外延生长特性，焊缝中部的晶粒方向几乎呈平行分布，焊缝组织主要为粗大等轴的柱状晶奥氏体＋沿柱状晶分布的δ铁素体。     

在纯铝铸锭中添加Al—Ti—B中间合金的晶粒细化机理

为了研究在纯铝铸锭中添加Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金的晶粒细化机理，采用单向凝固和常规的铸造工艺。在铸造中不发生流体运动的单向凝固的铸锭中出现了等轴晶。可以认为是来自Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ中间合金并残留在熔融铝中的ＴｉＢ２如同包晶反应一样起到了形核作用。将单向凝固获得的仅含柱状晶的铸锭重熔，注入急冷模中铸造。每种铸造组织都出现等轴晶带，尽管熔体中不存在ＴｉＢ２。铝液铸造时，等轴晶在模壁成核并与模壁脱离。可以断定     

电磁搅拌对水平连铸奥氏体不锈钢组织的影响

研究了低频旋转型电磁搅拌对水平连铸奥氏体不锈钢凝固组织的影响。结果表明，在低频电磁场作用下，合适的电磁搅拌参数使奥氏体不锈钢宏观组织在一定程度上得到了明显改善，铸坯的柱状晶和等轴晶得到了显著的细化，消除了穿晶现象，等轴晶区扩大，中心缩孔、疏松级别明显降低；多次试验发现，对于奥氏体不锈钢，所需的搅拌强度应高于一般钢种，即使搅拌器的中心磁感应强度平均值达90mT（幅值达到141mT），当频率为3-4Hz时，搅拌后对钢液的组织影响较小。     

水平连铸铅黄铜铸锭凝固组织的分析和控制

以废杂铜为原材料水平连铸生产的铅黄铜铸锭为研究对象,对两种不同直径铸锭的宏观组织及微观组织进行了研究。结果表明,105mm铸锭的组织分布比较正常,晶粒比较细小,横断面未发现明显柱状晶组织,以等轴晶为主。150mm铸锭的组织区域出现混乱,横断面中发现柱状晶组织,粗等轴晶区域比较靠近铸锭的下部。铅存在于等轴晶的晶界处,铅质点圆滑、细小。通过分析认为,二次冷却不匀和结晶器冷却能力在圆周方向上出现的偏差是造成凝固组织发生改变的主要原因。采用环形冷却装置对铸锭进行二次冷却和降低拉坯温度后,发现铸锭凝固组织得到了改善。     

连续铸造Ag-28Cu合金的组织形貌表征

采用连续铸造技术制备了Ag-28Cu合金棒材,用金相显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)对其组织形貌进行了分析表征。结果表明,Ag-28Cu连铸合金的组织均为典型的三区结构:细等轴晶区、柱状晶区和中心的等轴晶区,在铸锭中还散落着形貌清晰、形态规整的白色枝晶。     

晶粒形态、尺寸对Ag-28Cu-0.75Ni合金超细丝加工及电学性能的影响

为诠释柱状晶贵金属兼具优良超细丝加工性能及高电阻率的原因,采用水平连铸、水冷铜模铸造及石墨模铸造,分别获得了具有20 μm×60 μm的柱状晶、10 μm的等轴晶、以及5 μm的表面细晶+长径比约为3的柱状晶+30 μm的芯部等轴晶三晶区的三种Ag-28Cu-0.75Ni合金棒材,研究了晶粒形态、尺寸对Ag-28Cu-0.75Ni合金棒材超细丝加工性能及电阻率的影响。结果表明：与等轴晶和三晶区Ag-28Cu-0.75Ni合金棒材相比,柱状晶棒材由于其较低的位错密度(1.78×10_¹⁵ m_^-2)及显微硬度变化率(33.3%)、铸态断口无解理台阶,表现了出最低的加工硬化率,且铸态轴向抗拉强度高达384.6 MPa,可实现100 m以上、直径0.05 mm超细丝高效不断丝加工；加工态及退火态的柱状晶Ag-28Cu-0.75Ni合金超细丝均表现出了较高的电阻率,经两次连续退火后电阻率高达3.68 μΩ.cm,与其较低的位错密度及加工硬化率有关。     

铝合金连续铸造过程CET位置判据的研究

柱状晶向等轴晶转变(CET)是在一定的凝固过程中必须控制的一种显微组织转变.本文针对铝合金连铸坯凝固过程中柱状晶向等轴晶的转变,综合运用了正交试验研究、数值模拟计算、数学拟合等方法,分析了连铸过程主要工艺因素拉坯速度、一冷水量、二冷水量和浇注温度对连铸坯凝固过程中柱状晶向等轴晶转变位置的影响,提出了柱状晶向等轴晶转变的转变位置判据,即当连铸坯某一位置处的固相率等于0.3时,温度梯度G与冷却速度R满足函数关系G0.8072/R=0.469时,在该位置处将发生柱状晶向等轴晶的转变.     

铸造工艺对钛合金Ti5Al2.5Sn ELI铸态组织及性能的影响

Ti5Al2.5Sn ELI钛合金是航空航天等领域重要的结构材料。本工作采用3种铸型同炉浇注的方法研究了铸造工艺对该合金铸态组织和室温拉伸性能的影响。结果表明,该合金石墨型铸造试样表面粗糙,陶瓷型和金属型的则较光滑;石墨型试样宏观组织为大量等轴晶和少量柱状晶,金属型的为少量等轴晶和大量柱状晶,陶瓷型的为粗大柱状晶和等轴晶;不同工艺下显微组织均由不规则边界α集束组成,其内部为片状α相,石墨型的α片宽度最小,金属型的次之,陶瓷型的最大;该合金铸态抗拉强度715~731 MPa、伸长率8%~15%,石墨型的伸长率最高,金属型的次之,陶瓷型的最低,铸造工艺对该合金塑性影响强烈,但对强度的影响较小;铸型表面形貌、导热系数、α集束大小及α片厚度的不同是上述现象产生的主要原因。     

连铸速度对CuAlNi记忆合金晶粒长大及弯曲疲劳的影响

以4种速度连铸了柱状晶组织的CuAlNi记忆合金丝并热处理，检验其晶粒长大及弯曲疲劳性能。连铸速度大于240mm／min，72相的析出被抑制；速度达480mm／min时由于凝固前沿液相受到激冷而形成等轴晶。360mm／min为柱状晶加热长大的临界连铸速度。超过此速度，加热时晶粒将急剧长大。临界连铸速度以下提高连铸速度可细化晶粒，经热处理消除内应力后，弯曲疲劳断裂次数可大幅提高。     

倾斜冷却体-离心法制备半固态高铬铸铁梯度组织

采用倾斜冷却体-离心法制备半固态高铬铸铁环形试样并进行组织观察。结果表明：半固态高铬铸铁组织中初生奥氏体较常规成形组织中初生奥氏体明显细小、等轴化；在高铬铸铁环形试样梯度组织中，初生奥氏体形貌及分布随着距外侧面距离不同而变化，大致由外侧面到内侧面可分为4个区域，即细小奥氏体枝晶区、初生等轴奥氏体与细小奥氏体枝晶分界区、初生等轴奥氏体区、粗大的初生奥氏体枝状区；且初生等轴奥氏体与细小奥氏体枝晶分界区距环外侧面的距离在5～10mm范围内。     

不同粉末对等离子弧喷焊DZ125合金显微组织的影响

采用等离子弧喷焊技术在定向凝固DZ125合金表面制备钴基与镍基合金熔覆层。结果表明,熔覆层在基材的结合界面处形成的是外延生长的柱状晶组织,随着温度梯度G减小,成分过冷程度增加,组织发生了柱状晶向等轴晶的转变。凝固时固液界面前移,使得温度梯度降低,在相同条件下,Ni基合金比Co基合金更易转化为等轴晶,形成的柱状晶更少。Co基合金与Ni基合金熔覆层硬度自基材到表面呈上升趋势,相较于基材的组织,熔覆层的柱状晶组织更为细小,硬度更高,熔覆层的等轴晶硬度高于柱状晶。     

电磁铸造镁合金大规格板坯偏析与组织研究

研究了不同铸造速度条件下截面尺寸为300 mm?800 mm的大规格AZ31镁合金板坯的宏观偏析及组织。结果表明,偏析区域出现在距离锭坯表面20 mm ~ 30mm范围内,板坯心部偏析小。宏观组织可分为表面激冷区,粗大的柱状晶区和内部等轴晶区。低速铸造可减轻宏观偏析,随铸造速度增加,整体晶粒尺寸先增大后减小,表面粗晶区宽度减小。高速铸造时晶粒尺寸最小,但不均匀。合理的铸造速度为32 mm/min。     

齿轮钢大圆坯的铸态组织及轧制遗传性

基于φ500 mm大圆坯连铸连轧生产22CrMoH汽车桥齿钢的工艺,通过对铸坯低倍组织及高倍金相组织、轧后带状组织系统分析,开展了齿轮钢大圆坯铸态组织及轧制遗传性研究。研究发现,22CrMoH齿轮钢连铸大圆坯近表面细晶区、柱状晶区、中心等轴晶区的枝晶尺寸存在明显差异;自表面至芯部二次枝晶间距逐渐增加,退火状态下枝晶主干位置以铁素体为主,枝晶间以珠光体为主;轧后带状组织形态主要受铸态组织二次枝晶间距和轧制变形的影响;轧后退火态铁素体带宽自表面至芯部呈现增加趋势。     

电磁振荡频率对上引连铸Cu-15Ni-8Sn合金组织及逆偏析的影响

通过在上引连铸Cu-15Ni-8Sn(质量分数,%)合金过程中施加电磁振荡,研究了电磁振荡频率对合金凝固组织及逆偏析的影响。结果表明:当施加的电磁振荡频率为10或30Hz时,合金的宏观凝固组织发生了柱状晶到等轴晶的转变,微观凝固组织由树枝晶转变为蔷薇状组织;当电磁振荡频率从30 Hz增加到50 Hz时,宏观凝固组织又逐渐转变为柱状晶,微观凝固组织也随之转变为发达的树枝晶。电磁振荡频率为10和30 Hz时形成的等轴晶组织有利于改善合金中Sn元素的逆偏析。电磁振荡使合金熔体中产生往复强制对流,10或30 Hz频率的电磁振荡引起的宽幅往复流动使固液界面前沿温度场和溶质场均匀,有利于形成等轴晶,并促使枝晶折断,形成游离晶,消除定向枝晶通道,从而抑制了逆偏析。而在50或100 Hz频率下,电磁振荡频率过高形成了窄幅往复流动,不能有效折断枝晶、达到细化晶粒的目的,从而减弱了抑制逆偏析的作用。     

激光熔凝W6Mo5Cr4V2（M2）高速钢的显微组织

借助扫描电镜、透射电镜及X射线衍射仪研究了W6Mo5Cr4V2(M2)高速钢激光熔凝后的显微组织,结果表明,熔化区最深处的显微组织细小,其形态类似于铸锭凝固的激冷区。较狭窄的激冷区形成后,长柱状晶向熔体内生长;最后,靠近表面的熔化区上部是细致的等轴细胞状组织,其中细胞晶及柱状晶内部由马氏体和残余奥氏体组成,而合金碳化物M_6C,Cr_7C_3及MC分布在胞晶和柱状晶的界面上.由于存在马氏体组织,因此激光熔凝组织具有HV_(0.1)865—960的高硬度。     

连铸工艺参数对430铁素体不锈钢等轴晶率的影响

在工业试验条件下分析了电磁搅拌电流强度、中包过热度和二冷水强度对430不锈钢连铸坯等轴晶率的影响规律.结果表明:430不锈钢连铸坯低倍组织由柱状晶和等轴晶组成;等轴晶率随电流强度的增大而依次增大,随过热度的减小而依次增大;采用较小的二冷水强度,430不锈钢低倍组织中的等轴晶率高.在电流强度为1 700A、中包过热度为20℃、二冷水比水量为0.95 L/kg时,430连铸坯生产的制品表面无起皱现象发生.     

脉冲磁场下铝液凝固组织的研究

研究了脉冲磁场对铝液凝固组织的影响。结果表明,脉冲磁场可以显著改变铝的凝固组织,使其由粗大的柱状晶变为细等轴晶。这一研究结果为开发铝合金绿色凝固细晶技术提供了基础依据。     

交变磁场及铸造参数对铜管坯凝固组织和性能影响

探索了在水平连铸紫铜管坯工业生产线上施加工频交变磁场,考查了磁场强度及铸造参数对管坯凝固组织及力学性能的影响。结果表明,在交变磁场作用下,铜管坯的凝固组织及力学性能有了明显的改善,各向异性的柱状晶得到了显著的细化,均为细小均匀的粒状晶和等轴晶,当输入电流为50A,铸造速度为0.0042m/s,浇注温度为1150℃,冷却水为1m3/h时,管坯的抗拉强度提高了15.9%,伸长率提高了63.8%。     

冷却条件对DZ125合金等离子弧喷焊熔覆层组织及性能的影响

为了实现定向凝固DZ125合金高效、高质量的等离子熔覆,在通水冷却的条件下,利用等离子弧喷焊在DZ125合金表面制备EuTroLoy16006钴基合金粉末熔覆层,研究不同冷却条件对熔覆层组织生长与硬度的影响.结果表明,熔覆层在基材的结合界面处形成的是外延生长的细小柱状晶组织,随着熔覆层厚度增加,组织由柱状晶向等轴晶转变.水冷条件下柱状晶的生长高度高于空冷条件下的.柱状晶的硬度与基材相近,等轴晶硬度低于柱状晶,接近熔覆层表面的等轴晶硬度最低,水冷条件下得到比空冷条件更宽的、与基材硬度一致的熔覆层.