Morphology and Forming Mechanism of Rare Earth Inclusions During Solidification of Steel

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不同参数脉冲电流对不锈钢Cr18Ni9Ti凝固组织的影响

采用储能电容为1200μF的脉冲电源，在不同的脉冲电压下，对奥氏体不锈钢1Crl8Ni9Ti进行脉冲电流处理。实验结果表明：脉冲电流能够细化奥氏体不锈钢的凝固组织，使奥氏体一次枝晶长度缩短，二次枝晶间距减小。在一定范围内，脉冲电压升高和脉冲重复率增大都有利于奥氏体不锈钢凝固组织的细化和改善。     

冷却速度对含钒贝氏体球铁基体组织的影响

采用Gleeblel 5000试验机研究了不同冷却速度下含钡贝氏体球铁的基体组织，研究结果表明，对于成份为3．69％，3．03％，Si,2.5%Mn,0.5V,0.02%S,0.03P的贝氏体球铁，当冷却速度小于0．025℃/s，基本组织主要为珠光体，当冷却速度为0．5－10℃／S，基体组织以贝氏体为主；当冷却速度达到20℃／s时，基体组织为全马氏体。     

脉冲电流对Al-4.5Cu合金定向凝固组织的影响

研究了脉冲电流对Al-4．5Cu合金定向凝固过程及组织的影响。结果表明，随着脉冲电流峰值和频率的增大，Al—4．5Cu合金柱状晶被熔断，形态由细条状变为不连续，失去其定向凝固的取向性；且柱状晶间距随电流峰值和频率的增大而减小。由脉冲电流的引入而产生的脉冲磁压力及焦耳热效应在固液界面处造成的强烈扰动是定向凝固组织失去取向性的主要原因。     

形核剂成分对高碳钢凝固过程的影响

高碳钢连铸坯存在的最大质量问题是中心缩松、中心偏析严重.解决这一问题的关键是扩大铸坯等轴晶区比例,细化晶粒.本文以Fe-C合金作为形核剂,研究了形核剂含碳量对高碳钢凝固过程的影响机理.研究结果表明,向钢液中加入形核剂可有效地扩大等轴晶区.对高碳钢,中碳铁合金形核剂既可扩大等轴晶区,又可细化晶粒;而低碳形核剂可以扩大等轴晶区,但细化晶粒效果差.为有效地发挥形核剂的作用,对不同钢种要合理地选择形核剂含碳量.     

悬浮浇注法对轴承钢锭温度场及偏析的影响

对比研究了普通浇注、低过热浇注和悬浮浇注三种不同工艺方法对轴承钢锭的温度场和成分分布的影响。结果表明，悬浮浇注能有效地改善轴承钢锭的温度分布，极大地改善钢锭横截面上的碳、硫、磷元素的中心偏析，提高了轴承钢锭的质量。     

脉冲磁致振荡(PMO)凝固均质化技术在特殊钢中的应用

摘要：脉冲磁致振荡（PMO）凝固均质化技术是由上海大学先进凝固技术中心基于外场下金属凝固原理提出的原创技术。经过15年的研发,该技术已成功走向工业应用。介绍了PMO技术的原理以及在GCr15轴承钢、20CrMnTi齿轮钢和锚链钢等特殊钢工业生产中的应用情况。工业应用表明,PMO技术不仅可以显著增加铸坯等轴晶比例,改善铸坯偏析,而且可以提高铸坯拉速,并放宽对中间包过热度控制的要求。     

PMO对GCr15轴承钢连铸坯中MnS夹杂物的影响

为了研究PMO对GCr15轴承钢连铸坯中MnS夹杂物的影响,首先采用自动扫描电镜(Aspex Explorer)分析脉冲磁致振荡(Pulse Magneto-Oscillation,PMO)技术对钢中MnS类夹杂物组成和形貌的影响,然后利用电子探针测量固液界面前沿的元素含量,并在此基础上,计算了PMO处理后MnS析出温度变化。结果表明,PMO处理促进了内弧1/4、中心和外弧1/4处的大于8 μm的MnS夹杂物数量百分比的降低;PMO处理后固液界面前沿S元素质量分数在试样凝固50%和70%处分别降低60%和36%,而Mn元素含量变化不大;同时,PMO处理可降低MnS夹杂物的析出温度。     

锗硅纳米晶材料光学性质的第一性原理研究

为了研究锗硅纳米镶嵌结构的光学性质与晶粒尺寸之间的关系,采用基于第一性原理局域密度泛函理论的平面波近似方 法对SiO2基质中的不同纳米晶粒模型进行了模拟计算,并分析了其能带结构、态密度和光学性质。结果表明,锗晶结构和硅晶结构分别 在费米能级以上3.3eV及4.3eV附近引入中间能级;微小尺寸晶粒的光吸收边随晶粒尺寸的增大先红移后蓝移。本文关于锗硅纳米晶结构 的可见光发射来自界面处缺陷的说法具有较高的可信度。镶嵌于SiO2基质中的锗纳米晶和硅纳米晶存在适用量子限制模型的最小尺寸限。 这些结论为改进材料的光学性能和深入研究纳米镶嵌材料的发光机理提供了一定的依据。     

超声凝固细晶技术的研究与发展

详细介绍了超声波对锡锑合金、铝基合金、镁合金以及铁基合金等合金凝固组织的细化效果及其作用机理;超声凝固细晶技术是在金属凝固过程中引入适当强度的超声振动,以细化组织的一种新型技术,与传统的细品技术相比,超声技术减少了对环境和材料本身的污染,提高了材料的可回收性;同时,对超声细晶技术的发展前景进行了展望.