动力学法晶粒细化技术的进展及在高温合金中的应用

晶粒细化是一种提高高温合金低周疲劳性能的有效方法,因而细晶铸造技术成为高温合金的重要研究方向。本文简要介绍了动力学法晶粒细化技术的原理和特点,综述了动力学法晶粒细化技术的工艺方法及其在高温合金中的国内外研究现状,对高温合金动力学法晶粒细化技术的发展前景进行了展望。     

铸造工艺参数和细化剂对K4169高温合金铸态组织的影响Ⅰ.晶粒组织及晶粒细化机理

研究了K4169高温合金在各种工艺条件下及向熔体中加入复合细化剂时的晶粒组织。结果表明，降低浇注温度和加入复合细化剂可以明显细化冷凝后基体的晶粒和提高铸件断面等轴晶的比例。在通常的浇注温度1400℃下加入复合细化剂。对合金熔体进行或不进行过热处理时，可使圆柱锭的晶粒分别细化至ASTM1.7级和ASTM3.2级；断面等轴晶的比例分别达96％和99％以上。当浇注温度为1420℃、加入复合细化剂并对合金熔体进行过热处理时。可使圆柱锭晶粒细化至ASTM M10.5级，断面等轴晶的比例达90％以上。提出了晶粒细化的机理并对晶粒细化后断面等轴晶比例增大的现象进行了分析。     

微量Si、Mg元素对细化剂作用效果的影响

研究了6063合金中的微量Si、Mg元素对Al-Ti-C中间合金细化效果的影响,并探讨了其影响机理。结果表明：微量的Si、Mg元素均能促进Al-Ti-C中间合金对6063铝合金的细化作用,一般Si的含量在0.5％时,Al-Ti-C的细化效果最佳。在细化温度相同的情况下,Mg的促进作用更明显一些并且不存在“温度效应”。试验表明,当6063铝合金中同时存在微量的Si、Mg元素时,Al-Ti-C的细化效果会更加显著。     

氩弧重熔对管线钢接头表层组织的影响

采用氩弧重熔单道和多道处理管线钢接头，不公使焊缝表层的柱状晶组织细化，而且使接头焊趾部位出现圆滑过渡，同时也细化了焊趾部位热影响区的粗大晶粒。接头表层组织的细化和焊趾部位的圆滑过渡都有利于提高管线钢接头的疲劳和腐蚀性能。     

基于模型特征的新型有限元网格划分方法研究

开孔构件的开孔形式各异,增加了其网格划分难度.另外,全六面体网格划分一直是有限元网格划分中的难点之一,实现开孔构件的全六面体网格划分具有重要的现实意义.文章基于开孔实体的参数化特征模型思想,提出了一种非自由边界分割有限元网格划分方法,可以针对开孔实体的几何特征和力学特征,对多种类型的开孔构件进行全六面体网格划分,生成的网格质量均匀、局部加密方便且疏密过渡合理.经实例应用表明,此种网格划分方法具有通用性强、简单、实用、高效等特点.     

MgCO3与La2(CO3)3对镁合金晶粒细化效果对比的研究

在镁铝系合金晶粒细化工艺过程中，传统的变质剂采用的是MgCO3或C2Cl6等，在本文分别用MgCO3和La2(CO3)3处理AZ91D镁合金。实验结果表明，La2(CO3)3的细化效果要优于MgCO3对镁合金的晶粒细化效果。     

加钛方式对A356合金晶粒细化效果和衰退行为的影响

分别采用电解加钛、熔配加钛和氟盐加钛三种方式，研究了加钛方式和保温时间对A356合金的晶粒细化效果和抗衰退能力的影响。结果表明，在钛含量（0．1％）相同条件下，短时保温时，电解加钛的晶粒细化能力高于熔配加钛和氟盐加钛，电解加钛A356合金的一次枝晶臂间距最短；长时间保温后，各种加钛方式使A356合金晶粒和共晶硅均发生了不同程度的衰退，但电解加钛A356合金的抗衰退能力最强，氟盐加钛合金的抗衰退能力最低。     

Mechanical alloying of Mo—Si—Fe powders

Mechanical milling behavior of Mo-Si-Fe powders was investigated u sing XRD, SEM and TEM techniques. The mixtures of elemental molybdenum (>99%), s ilicon (>99%) and iron (>98%) powders with a stoichiometry of Mo5-xFe xSi3 (x=0.5, 1, 2) were milled in a planetary mill for up to 195 h. For all three powder mixt ures, high-energy milling of 60h led to formation of the Mo(Fe, Si) supers aturated solid solution (Moss); and to a remarkable expansion of the solub ility of Fe, Si in molybdenum. The transformation of Moss to an amorphous phase was identified after longer time milling. In the milling process, the grain size of Mo (Fe, Si) decreased gradually and the internal stress increased linearly. After 40 h milling, the grain size was reduced to about 11 nm. SEM analysis of milled powders showed that the particle size increased initially with milling time. After 195 h milling, particles exhibited a spherical morphology and the particle size were reduced to about 100 nm.     

低压脉冲电场下纯铝的晶粒细化

研究了低压脉冲电场作用下纯铝凝固组织的变化，考察了放电电压和处理时间对纯铝晶粒尺寸的影响。结果表明：低压脉冲电场可以显著地细化纯铝的凝固组织。随着放电电压的提高，纯铝的晶粒尺寸逐渐减小；当放电电压达到400V时，晶粒尺寸略有回弹。随着处理时间的增加，纯铝的晶粒尺寸逐渐减小；当处理时间大于15min时，纯铝的晶粒尺寸随着处理时间的增加而略有增大。     

退火温度对等通道转角挤压态铁基形状记忆合金力学性能的影响

研究了退火温度对等通道转角挤压(ECAP)Fe17.80Mn4.73Si7.80Cr4.12N i合金力学性能及显微组织的影响。结果表明,等通道挤压工艺能显著提高合金的屈服强度和抗拉强度,两道次挤压后合金的屈服强度达到880 MPa,比固溶态高660 MPa。退火温度从300℃升高到600℃时,合金屈服强度和抗拉强度降低,伸长率升高。挤压后经700℃×30 m in退火后,材料的伸长率达到40%,屈服强度达到426 MPa,再结晶基本完成,晶粒尺寸仅为0.3~2.5μm。细晶强化是该合金强度和伸长率提高的主要原因。