M-EMS搅拌强度对重轨钢均质性及凝固组织的影响

试验对比研究连铸M-EMS不同搅拌强度对U75V(RH340)重轨钢均质性的影响。结果表明:无搅拌试验铸坯均质性最优,C元素偏析度极差为0.13～0.20,标准均方差为0.027～0.048;Mn元素偏析度极差为0.04～0.06,标准均方差0.012～0.014,负正偏析交替不明显,最大正偏析集中于铸坯中心区域,铸坯柱状晶发达;强搅拌(380×10~(-4) T)试验铸坯等轴晶比例高,晶粒尺寸小,C元素负正偏析交替明显。强搅拌(380×10~(-4) T)试验铸坯轧制钢轨轨头C元素偏析度极差0.08,弱搅拌(220×10~(-4) T)为0.05,无搅拌为0.03;强搅拌(380×10~(-4) T)试验铸坯轧制钢轨轨腰正偏析区正偏析范围1.01～1.03,弱搅拌(220×10~(-4) T)为1.03～1.05,无搅拌为1.02～1.06。由此提出:取消结晶器电磁搅拌,采用"二冷(凝固末端)电磁搅拌+凝固末端压下"的技术思路,并确定二冷(凝固末端)电磁搅拌安装位置为距离结晶器液面5.0～6.0 m区域。     

取向硅钢连铸过程的凝固偏析模型计算

以Clyne-Kurz方程为基础建立了取向硅钢连铸过程的微观偏析模型,研究了取向硅钢连铸凝固过程中溶质元素在液相中的偏析规律。通过比较连铸凝固过程中锰和硫实际活度积和平衡活度积的关系,确定了MnS的析出条件。结果表明:二次枝晶间距随着冷却速率的增加而减小,柱状晶区域二次枝晶间距为191.3μm,元素的分配系数越小,其偏析程度越大,并且溶质偏析程度随着固相率的增加而增大,当凝固分数达到0.997时,MnS开始析出。     

耐蚀合金中TiN析出机制

摘要：TiN颗粒尺寸及其分布对耐蚀合金性能有明显的影响，因此有必要对TiN在铸坯中的分布及其析出行为进行研究。采用扫描电镜(SEM)、金相显微镜（OM）观察了TiN夹杂物在铸坯中的分布、尺寸及其形貌；基于热力学和动力学理论分析了耐蚀合金铸坯中TiN夹杂物的析出时机及其尺寸，结合试验结果和理论计算明确了TiN夹杂物在凝固后铸坯中的位置和尺寸与析出时机的关系，为控制TiN夹杂物提供理论指导。结果表明，冶炼过程中析出的TiN夹杂物尺寸较大，在凝固过程中被枝晶吞没，位于铸坯枝晶内和等轴晶内；微观偏析计算结果表明，在凝固分数为0.55时，TiN开始析出，最开始析出TiN夹杂物的逐渐长大，长大后的TiN易于被二次枝晶吞没，最终位于铸坯中的枝晶间和等轴晶内，后期析出的TiN则在枝晶间和等轴晶间。固相中析出的TiN夹杂物长大较慢，尺寸细小，最终位于奥氏体晶界。     

H62黄铜导体短路熔痕的凝固组织

采用火灾模拟试验制备了H62黄铜导体一次短路熔痕和二次短路熔痕,研究了不同熔痕的凝固组织。结果表明:一次短路熔痕具有明显的过渡区特征,熔珠状一次短路熔痕室温凝固组织为α相,呈枝晶形貌,锌元素质量分数低于32.5%,而凹痕状一次短路熔痕室温凝固组织为α相+β相,α相沿β相晶界呈针状向β相晶内析出,且α相的针状晶未贯穿β相晶界,锌元素质量分数高于32.5%。二次短路熔痕呈熔珠状,具有明显的过渡区特征,室温凝固组织为α相+β相,α相呈羽毛状,且其排列具有方向性,锌元素质量分数高于32.5%。     

多元合金激光增材制造凝固组织演变模拟

针对多元合金激光熔覆过程，基于有限元方法和元胞自动机技术建立了多元合金激光熔覆熔池三维传热传质及凝固组织形貌演变模型，通过自行开发的宏微观耦合接口程序实现了三维熔池模型和多元合金凝固组织演变模型的耦合. 针对IN718激光熔覆过程中的传热传质和凝固组织演变过程进行了模拟，研究了基板初始晶粒尺寸、异质形核及多层熔覆扫描路径对熔覆层凝固组织形貌的影响机理，并对模拟结果进行了试验验证. 结果表明，模拟结果与实际物理过程吻合较好，所开发的耦合模型能够真实反映多元合金激光熔覆过程.     

双凝固浴对膜蒸馏聚偏氟乙烯膜结构性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)、磷酸-N,N-二甲基乙酰胺为铸膜液体系,采用非溶剂相转化法,通过双凝固浴制备高性能的PVDF疏水微孔膜。采用正交实验的方法,考察凝固浴条件对PVDF膜结构和性能的影响。结果表明,双凝固浴法对膜的结构和性能有很大的影响,随着第1凝固浴中乙醇含量的增加,固液分相逐渐占据主导,促进了膜表面微纳米粗糙结构的形成,提高了膜表面的疏水性。以温度为60℃的质量分数40%乙醇作为第1凝固浴,浸泡时间20 s,温度60℃的水作为第2凝固浴所制备的PVDF膜,其直接接触膜蒸馏通量为28.3 kg/(m2·h),孔隙率为84.5%,平均孔径为1.05μm,接触角为116.8°。     

Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B合金的包套热挤压组织与拉伸性能

采用包套近等温热挤压工艺制备了Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B合金方形棒材,通过OM、SEM、XRD、TEM和拉伸等实验方法研究了方棒不同状态和位置的组织及拉伸性能。结果表明,方棒材的挤压态组织较为均匀,不同位置的微观组织无明显差异;挤压变形使铸锭组织片层取向趋于一致,趋向平行于挤压方向;晶界处γ相存在颗粒状、块状和长条状3种形态;β相在挤压过程中碎化和被拉长呈平行挤压方向纤维状。在TEM下观察,棒材边部位置片层完全碎化,而心部位置片层断裂后呈长条状。β_0相中生成大量ω_0相,两者位相关系遵循:■。方棒材的室温拉伸强度达到1000 MPa以上,室温延伸率为0.5%左右;800℃拉伸屈服强度达到400 MPa以上,表现明显塑性。热挤压合金经时效热处理后在β_0相中生成大量透镜状γ相,时效处理提高了合金的高温拉伸性能,但无法消除ω_0相。     

风水混合冷却在车轮模具的设计及应用技术

铸造铝合金轮毂的开发不仅是铝合金轮毂产品结构上的开发,也是铝合金轮毂模具的开发,更是铝合金轮毂浇铸工艺开发。使用风水混合冷却结构模具,可以缩短铸件生产周期,提升效率;节约压缩空气使用,降低成本。     

Ag-Ni偏晶合金凝固过程研究

对Ag-Ni偏晶合金开展了快速/亚快速凝固实验,获得了富Ni相粒子均匀弥散分布于Ag基体的合金样品,Ag-Ni合金显微硬度随着合金Ni含量增加和试样凝固过程冷却速率升高而增大,当Ag-4.0%Ni合金液-液相变开始阶段熔体冷却速率达1800 K/s时,其显微硬度接近粉末冶金生产的Ag-10.0%Ni片状电触头的硬度。建立了描述Ag-Ni合金凝固组织演变的动力学模型,模拟计算了Ag-Ni合金凝固组织形成过程,分析讨论了合金成分和试样直径(冷却速率)对Ag-Ni合金凝固组织形成过程的影响。结果表明:富Ni相液滴/粒子形核阶段熔体的冷却速率对合金凝固组织弥散度具有决定性影响;合金的Ni含量越高、试样冷却速率越低,凝固组织中富Ni相粒子平均尺寸越大;Ag-Ni合金熔体冷却凝固时,富Ni相液滴/粒子的尺寸主要受形核和长大控制,Ostwald粗化作用很弱。