Li含量对亚快速凝固2A97铝锂合金的性能及组织演变规律的影响

通过亚快速凝固技术铸造2A97Al-Li合金,借助密度和拉伸测试对合金性能进行分析。同时,利用差热分析(DSC),光学电镜(OM),扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对合金显微组织演变进行研究。结果表明：通过亚快速凝固技术和合理的热处理工艺可以有效减少2A97 Al-Li合金中存在的粗大第二相,这对于超低密度Al-Li合金的实现具有十分重要的意义。随着合金中Li含量的增加,Cu原子更倾向于捕获Li原子而形成Al2CuLi相;同时,Al2Cu相相对减少,并出现花瓣状共晶相Al2CuMg;另外,亚快速凝固Al-Li合金的铸态显微组织由树枝晶向胞状晶转变,并促进晶粒细化。然而,随着Li含量由1.5 wt. %升到3.5wt. %过程中,热处理的效果逐渐降低,导致粗大共晶相残留于合金的三角叉晶界处,合金力学性能降低。     

冷坩埚原理及其在多晶硅制备中的应用

综述了冷坩埚技术的原理、特点与技术要求,重点介绍了电磁冷坩埚技术的工艺性能与影响因素,总结了各因素对冷坩埚性能的影响规律,最后概述了冷坩埚技术在多晶硅提纯与成型制备中的优势和应用,并展望了其未来的发展.     

包晶合金定向凝固过程中的对流效应及带状组织形成机制Ⅱ.理论分析

本文分别利用纯扩散模型、溶质边界层对流模型和强对流Scheil方程对包晶合金定向凝固过程中的带状组织.宏观偏析的形成规律以及对流效应进行系统研究,详细讨论了对流对包晶合金定向凝固过程中带状组织和宏观偏析的影响规律.与Fe-Ni包晶合金定向凝固实验结果进行对比发现,对流强度参数λ在1.7至2之间时溶质边界层对流模型预测结...     

TiAl基合金金属型真空吸铸成形方法研究

提出了一种钛铝基合金金属型真空吸铸成形新方法,并通过数值模拟研究了TiAl基合金薄板、叶片的充型规律.研究表明,在真空吸铸过程中,充型速度和石墨吸口直径的增加,有利于充型分数的提高,另外石墨吸口直径与反向充填出现的位置密切相关.在凝固过程中,合金从下而上逐层凝固,但随着铸型温度的增加,凝固了的合金在金属液中所占的比例减少.以数值模拟结果指导试验,得到质量良好的TiAl基合金薄板和叶片铸件.     

定向凝固Ti—43Al—3Si合金的组织演化规律 Ⅱ.稳态生长区组织演化规律

分析了定向凝固Ti-43Al-3si(原子分数,%)合金在3-90μm/s的生长速度下的稳态生长区组织.在定向凝同过程中经历下列反应:L→Ti5Si3,L→α+Ti5Si3,α→α2(Ti3Al)+γ(TiAl),α2→γ+Ti5Si3,其中,α与Ti5Si3共晶是合金最显著的凝同行为.当生长速度大于20μm/s时,还出现L→γ+Ti5Si3.随着生长速度增大,稳态组织逐渐由粗胞晶向细胞晶、胞状枝晶及枝晶转变,起稳定α相作用的Ti5Si3相由低速时分布于α相中逐渐向高速时分布于凝固γ相中转变,不利于该合金的引晶.选择10/μm/s的初始生长速度,既能减少到达稳态生长的距离,又能保证引晶效果.     

Al-17.5In偏晶合金定向凝固规则第二相纤维的失稳判据

对Al-17.5In偏晶合金进行了定向凝固,考察了不同凝固速度对Al-17.5In偏晶合金凝固组织的影响.结果表明,在低速定向凝固时,通过偏晶反应析出的第二相纤维规则地排列在Al基体中.随着凝固速度的增大,第二相纤维逐渐演变成珍珠串状.分析了这种组织转变过程并推导出新的Al-17.5In偏晶合金规则第二相纤维失稳的判据.     

化学成分对定向凝固Al—In偏晶合金显微组织的影响

在高温度梯度下对不同化学成分的Al-In偏晶合金进行了定向凝固,分析了其定向凝固组织形成机制.Al-In亚偏晶合金定向凝固中,S1相首先析出,造成溶质在生长界面前沿的富集,在凝固界面的推移过程中不断长大,在晶界处形成粗化的第二相.Al-In偏晶合全在较低的定向凝固生长速度下,凝固界面呈现胞状生长模式,形成一个较长的被周围富集Al的S1相所包围的L2相纤雏.Al-In过偏晶合金定向凝固过程中,凝固通过液相不混溶区时,两个液相将迅速发生分离,分离后的两个液相由于显著的密度差进行沉积和凝并,形成弥散组织.随着抽拉速度的增大,第二相在基体中分布更加弥散和均匀.     

冷坩埚连续熔凝法制备Ti47Al合金扁锭

研究了冷坩埚连续熔凝法制备的Ti47Al合金扁坯的表面质量、宏观和微观组织及力学性能.试验结果表明,扁坯的表面质量受电磁力的影响较大;试样经过一段生长区域后能形成平行于生长方向的柱状晶,但在试样的外侧有非定向的等轴晶区;定向晶粒由同一方向的片层组成,片层方向与抽拉方向平行或者成45°角;试样的宏观组织与表面颜色有准确的对应关系.压缩测试结果表明,定向凝固区域的试样比其他区域的试样具有更高的抗压强度.     

过冷定向凝固Ti-44Al合金微观组织的相场法模拟

采用相图计算热动力学模型构造凝固体系的自由能,通过相场法模拟了Ti-44Al合金在过冷定向凝固条件下微观组织演化,观察到胞/枝晶共存的微细结构的形成。对胞/枝晶尖端温度场分析表明,结晶潜热的释放导致“领先臂“尖端的固相前沿出现局部正温度梯度有利于这种结构的形成。同时考察了“领先臂“尖端的溶质场分布并计算了溶质分配系数。模拟结果与试验结果有可比性,与理论结果相符合。     

TiAl基合金涡轮熔模型壳离心精密铸造

对TiAl合金涡轮的立式离心熔模陶瓷型壳精密铸造进行了研究，合金熔配设备为水冷铜坩埚真空感应熔化炉。首先研究了TiAl合金铸造时的尺寸收缩问题，结果表明1600℃浇注时，合金的收缩率为1．32％，随着浇注温度的提高凝固收缩率显著提高。从合金熔体立式离心力场下充型模式方面考虑，涡轮浇注工艺应采用类似于重力充型的底注式较好。TiAl合金涡轮离心浇注内部组织致密、无气孔，存在的主要问题是欠浇缺陷，迎流面充型较弱。可以从提高离心转速和浇注温度两方面解决欠浇缺陷，但离心转速提高带来的安全隐患以及提高浇注温度带来的粘砂问题还需进一步研究。