铸态Ti44Al6Nb1.0Cr2.0V合金的显微组织及室温拉伸性能（英文）

设计了新型Ti44Al6Nb1.0Cr2.0V合金,并采用真空自耗法熔炼制备尺寸为d225 mm×320 mm的合金锭。结果表明,其层片厚度在780~1830μm范围。此合金表现为一种改进的近片层(M-NL)微观结构,主要由(α2+γ)层片结构和较多的(B2+等轴γ)小块状结构组成。合金的室温拉伸性能适中,在选取的12个研究位置中,5#位置其平均性能达到UTS=499 MPa和σ=0.53%。合金表现出明显的脆性断裂特征,其中穿晶穿片层断裂模式较为普遍。室温拉伸实验后,在γ相中可以观察到101]和1/2112]超位错。大量Nb、Cr、V等元素的加入造成了合金较低的堆垛层错能,这对合金塑性的提升是有益的,但铸造微裂纹导致了合金提早断裂,对性能造成很大影响。     

籽晶法定向凝固TiAl基合金片层取向控制

TiAl基合金是一种在航空航天等领域极具应用前景的轻质高温结构材料,通过控制TiAl基合金中片层取向可显著提升合金在单向受力条件下的综合力学性能。本文介绍了籽晶法定向凝固技术在TiAl基合金片层取向控制的最新进展,回顾了传统Ti-43Al-3Si籽晶法所面临的问题,重点总结了近年来新发展的二次定向凝固法、原位自籽晶定向凝固法、准籽晶定向凝固技术以及高熔点金属籽晶定向凝固技术,这些技术有利于促进籽晶法定向凝固控制TiAl基合金片层取向的工程化进展。但TiAl基合金中不同相的实际生长取向的持续稳定需要籽晶引晶与动力学条件的相结合才能得以实现,因此,新型籽晶技术与定向凝固工艺条件的互相结合将是未来籽晶法的发展趋势。     

Mg、Ce和Cu对2D70铝合金显微组织的影响

通过向2D70铝合金中添加不同含量的Cu、Mg和Ce,并借助OM、SEM和EDS等手段对铸态组织进行分析。结果表明,随着Cu含量增加,2D70铝合金中Al_9FeNi相逐渐减少,产生非平衡共晶反应,析出的共晶组织θ-Al_2Cu相呈花纹网状或者汉字形,当Cu含量过大时,析出降低合金性能的Al_7Cu_4Ni相和Al_7Cu_2Fe相。添加Mg后,多余Cu原子被捕获,形成片层状S-Al_2CuMg相,此时Al_9FeNi相受Cu的影响较小,几乎不再分解。加入Ce,导致Cu原子溶质再分配并充分溶解于基体中,提高了Cu在铝合金中的固溶度,晶界处不再出现大量难熔相,使合金显微组织均匀,并细化晶粒尺寸。     

低成本Ti-Al-V-Fe-O钛合金热变形行为及热加工图

通过真空非自耗熔炼炉制备了低成本Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金,利用Gleeble-1500D热模拟机,研究了其热加工参数为：变形温度875℃-1100℃、应变速率0.001s_-1-1s_-1,变形量为70%时的热变形行为,建立了Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金考虑应变量的Arrhenius本构方程,基于动态材料模型建立热加工图。研究结果表明：变形温度升高,应变速率降低,流变应力降低。通过本构方程计算可得两相区平均热激活能为398.824KJ/mol,远大于纯钛自激活能,表明热变形软化机制与动态再结晶有关。单相区热激活能为210.93KJ/mol,略大于纯钛自激活能,以动态回复为主。通过热加工图确定两个失稳区,中等变形温度(950℃-1070℃)高应变速率(0.31-0.1s_-1)易发生绝热剪切,结合热加工图确定适合的加工区间：应变速率为0.001-0.01s_-1,变形温度为875℃-925℃。     

Fe对Nb-16Si-22Ti-2Cr-2Al-2Hf合金组织与高温压缩性能影响研究

采用真空非自耗电弧炉制备了不同Fe含量的Nb-16Si-22Ti-2Cr-2Al-2Hf-xFe(x=0,1,2,3,原子分数)4种合金。采用XRD对合金相结构分析表明,制备的合金由Nbss相,Nb_3Si相及Nb_5Si_3相组成。微观组织分析发现,随着Fe元素含量的增加,促进共析反应Nb_3Si→Nbss+Nb_5Si_3的进行,合金相组成由Nbss+Nb_3Si转变为Nbss+Nb_5Si_3。Nb_3Si组织由连续变成分散的块状,体积分数减小,Nbss相由树枝晶状转变为等轴晶状,平均晶粒大小约5μm,体积分数有所增加。采用Gleeble-1500热模拟机对合金进行高温压缩实验,发现随着Fe元素含量的增加,压缩温度的升高及应变速率的降低,合金压缩开裂倾向减小,应力峰值降低,变形能力增加。Fe元素的添加令Nb-Si基超高温合金具有更好的高温塑性变形能力,对改善Nb-Si合金的热加工性能具有重要的意义。     

行波磁场励磁电流对薄壁件充型和表面缩陷的影响

通过使用ansoft软件对筒形薄壁件在不同励磁电流的行波磁场作用下的电磁力进行了分析,进一步研究了行波磁场的励磁电流对合金充型能力以及铸件外表面缩陷的影响。结果发现:行波磁场影响合金充型能力的同时也影响了铸件凝固表面质量;随着励磁电流强度的增加,合金充型能力成平方倍的提高,同时也成平方倍的增加了铸件表面缩陷发生的几率;相同励磁电流强度下,励磁电流频率对合金充型能力存在最优值;励磁电流频率在1000 Hz以下变化时,随着励磁电流频率的降低铸件表面缩陷发生的可能性不断减小。     

Effect of electromagnetic force on melt induced by traveling magnetic field

A new apparatus was designed to measure the electromagnetic force and a computational study of the traveling magnetic field(TMF)and its application to the Ga-In-Sn melt(with low melting point),then the forces on Al,Mg,and Li melt,were simulated. The result show that the electromagnetic force on the melt increases linearly with the increasing length of the melt in the TMF.The TMF-induced Lorentz force increases with increasing frequency,and then decreases.The maximum value is obtained when the current frequency is 160 Hz,over that frequency the force decreases rapidly.When the iron-core is activated,the force increases when the melt closes to the iron-core.The Lorentz forces have inversely-proportional relationships with the electrical resistivity,the dfx/dρdecreases and the dfy/dρincreases with the increasing electrical resistivity(df/dρis the slope of the Lorentz force profile).     

Phase-field simulation of lamellar growth for a binary eutectic alloy

Using general multi-phase-field model,detailed microstructures corresponding to different initial lamellar sets were simulated in a binary eutectic alloy with an asymmetric phase diagram.The simulation results show that regular or unstable oscillating lamellar structures depend on the initial lamellar widths of two solid phases.A lamellar morphology map associating with the initial widths has been derived,which is capable of showing the condition of forming various lamella structures.For instance,a regular ...     

相场法模拟Marangoni对流对Cu-Pb过偏晶合金组织演化的影响

采用计算效率和计算精度较高的Fourier变换谱分析方法求解Cahn-Hilliard相场方程,同时耦合Navier-Stokes方程计算了流动对Cu-Pb过偏晶合金的液相分离过程中液滴生长的影响.研究表明,在第二相液滴生长过程中由于受到温度场中温度梯度的作用,产生Marangoni运动,在Marangoni力的驱动下,液滴向温度高的区域发生移动,在随后的凝固过程中,由于不同半径的液滴之间受到Marangoni力的大小不同,移动速度也不同,导致各种半径大小的液滴之间发生碰撞,从而加速了液滴半径粗化的进程,使液滴半径尺寸沿着温度梯度方向逐渐增加.     

工艺参数对真空吸铸TiAl基合金连杆铸造过程的影响

本文利用底漏式真空吸铸方法制备TiAl合金汽车发动机连杆铸件,并研究了吸铸工艺参数对铸造过程的影响.分别采用了金属型芯金属模具、陶瓷芯金属模具以及陶瓷型壳进行性吸铸实验,研究了不同的吸铸参数对连杆铸件的成形性影响.得到了TiAl合金底漏式真空吸铸的优化工艺参数,初步获得了形状完整的连杆件.