高温度梯度定向凝固振荡性微观结构的特征和形成机制

利用新型高温梯度（ＧＬ＝２５６～１３００Ｋ／ｃｍ）定向凝固装置，研究了籽晶法制备含细亚结构的镍基高温合金ＤＤ３单晶及二元模型合金Ａｌ０．８５％Ｃｕ晶体生长过程的组织演化与选择特征中的非稳态组织特性，特别是定向胞状振荡性微观结构的组织特征及其与定向凝固工艺条件的关系，并将其与在晶体生长透明有机物模拟装置Ｊａｃｋｓｏｎ温度平台（ＧＬ可达１５０Ｋ／ｃｍ）上原位观察到的ＣＢｒ４定向生长结果相对比，从而分析其形成机制，探索有效控制和利用该现象的工艺途径。     

二氟甲烷在镁合金熔炼保护的研究

对含二氟甲烷(HFC-32)的气体对镁合金熔体表面的保护作用进行了系统研究.研究表明,HFC-32可有效保护镁合金熔体.HFC-32在不同温度下保护纯镁和镁合金AM60所需的最低含量(体积分数)为0.02%～1.00%,对氧化膜组成、结构分析观察表明它有氧化镁、氟化镁等组成,表面膜平整、致密,它们与用SF6保护形成的氧化膜类似.对HFC-32工程应用的可行性进行了讨论.     

微波脱蜡工艺研究

研究了微波脱蜡工艺过程以及可能影响微波脱蜡效果的几个因素,包括面层粉液比、背层数量、模壳放置的位置、微波功率的大小等。试验结果证明了微波脱蜡工艺的可行性,并证实了影响微波脱蜡效果的主要因素是背层数量、模壳设计及蜡料的成分。     

氮化硼基复合陶瓷型壳的抗钛液冲蚀能力

研究了纯氮化硼型壳、氮化硼基复合型壳与熔融钛之间的界面反应,比较了2种型壳的抵抗钛液冲蚀能力.对这2种型壳的高温残余强度、表面形貌、化学成分等进行了分析.结果表明:氮化硼基复合型壳中加入氧化钇,不仅能提高型壳的强度及致密度,还能在型壳内表层形成一层由均匀随机分布的氧化钇和氮化硼粉粒网状链结成的"马赛克"结构的面层,具有显著提高型壳抗钛液冲刷和侵蚀的能力.     

超强磁场定向凝固试验装置的研制

将强磁场与LMC定向凝固技术相结合,研制出了一套新型强磁场下定向凝固装置.该装置兼有快速液淬固定液固界面的功能,其主要性能指标为温度梯度GL=260℃/cm,最高温度1600℃,抽拉速度R=0.5～104μm/s,定向凝固在充H2或惰性气体保护气氛下进行.定向材料最大尺寸为φ10×150(mm).通过调整试样、加热温度及凝固速率,可满足各种不同要求的定向凝固试验.     

稀土对锶变质A356合金冶金质量的影响

考察了稀土对锶变质A356舍金冶金质量的影响，以减压凝固试样密度来评定熔体中氢含量水平。试验结果表明：稀土的加入有效改善了锶变质处理后针孔增多的情况，同时对锶变质效果没有明显抵消作用，稀土和锶复合处理获得了与锶处理相当的变质效果。复合处理后合金的力学性能也达到了要求。     

涡轮叶片柱状晶制备工艺过程仿真及参数控制

依据涡轮叶片柱晶制备工艺，自主开发了温度场模拟软件HRSCAE。通过正交设计及模拟试验，研究了不同抽拉速度、加热及冷却条件对柱晶涡轮叶片生产过程温度场分布、固液界面形态的影响。研究表明，抽拉速度是影响铸件质量的主要因素，通过控制抽拉速度，使固液界面尽量保持在绝热区附近，可以使固液界面在较长时间内保持平坦状态。固液界面位置越靠近绝热区，越有利于柱晶的生长。模拟试验为准确控制工艺参数和解决定向凝固生产实践中发散度问题提供理论依据，也为获得表面光洁的高质量柱状晶提供了技术途径。     

Fe-Si-B非晶条带加热时的晶化过程及对性能的影响

通过使用差热分析（DSC）,X衍射仪（XRD）,物性测量仪（PPMS）和透射电镜（SEM）等设备对进口商用Fe-Si-B非晶条带的结构及性能进行了详细检测和分析。条带晶化过程中没有明显的玻璃转变吸热过程,且会发生二次晶化。随着晶化程度的增加,晶化衍射斑会越来越明显,磁性能基本无变化,但是韧性降低,脆性增加。     

RE对铝合金表面氧化膜保护效果的影响

采用减压凝固试验法，研究了RE对A356铝合金熔体氢含量的影响规律。通过X射线衍射、扫描电镜等分析了RE对A356铝合金表面氧化膜成分及形貌的影响。结果表明，A356合金中加入一定量的RE后，熔体氢含量显著降低。加入RE后，表面氧化膜出现大量RE氧化物和铝氧化物形成的LaAl11O18的复合氧化物，这种复合氧化物使铝合金表面氧化膜更加致密。扫描电镜分析表明，不加RE的氧化膜表面凹凸不平，有明显开裂后愈合的痕迹，而添加RE后，表面比较平整，致密度显著增加，几乎没有看到开裂的现象，这大大减少了新鲜的铝液暴薅在空气中的几率，降低了熔体中的氢含量。     

过共晶Al-Si合金快速凝固组织演变

以群体动力学模型为基础,在充分考虑合金的热物性参数、过饱和度以及第二相形核率变化的基础上,提出描述该合金快速凝固组织演变的数学模型,并结合A390合金进行计算。结果表明:随着雾化合金液滴尺寸的减小,平均冷却速度增加,而初生Si相长大时间减少,所析出初生Si相的尺寸及体积分数也不断减小;当粉末尺寸减小到某一临界值时,初生Si相消失,从而使不同尺寸粉末的微观组织发生很大的变化。计算结果与实验结果吻合较好,说明此提出的模型可以较好地预测过共晶Al-Si合金快速凝固组织的形成,从而为进一步研究高硅合金材料的组织演变奠定基础。