Ni-B共晶合金非平衡凝固组织形态研究

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的深过冷技术,研究共晶合金Ni-3.6%B在不同的冷却速率和过冷度下凝固的室温组织变化规律。结果表明,过冷度和冷却速度都对凝固组织形态有重要影响,过冷度从16 K逐渐增加到301 K,熔断后的初生相-αNi由棒状晶转变为粒状晶,共晶组织从层片状转变为非规则点状组织;在大过冷条件下,改变冷却条件,冷却速率由真空炉中空冷、水淬、Ga-In合金淬冷和铜模激冷逐次增加,则所得室温共晶组织形态会由非规则点状转变为规则层片状。进一步理论分析表明,在小过冷条件下,共晶合金Ni-3.6%B的室温组织形态主要由过冷度决定,而在大过冷条件下,共晶组织形态则由冷却速率决定。     

各向异性条件下晶粒长大过程的相场法模拟

引入与时间有关的取向错配场变量,模拟了晶界能各向异性条件下晶粒长大的演化行为.模拟结果表明,与晶界能各向同性系统相比,随演化时间的延长,晶界能各向异性延迟晶粒的生长,使得晶粒的平均面积呈非线性变化;在相同的演化时间下,各向异性系统的晶粒尺寸分布比各向同性系统宽;晶界边数少的晶粒所占的比例明显增加;进入准稳态后,各向异性和各向同性系统中的晶粒相对尺寸分布随时间皆无明显变化.     

Al—5Ti—B变质高锌铝合金的组织和性能

研究了Al-5Ti-B变质高锌铝合金的组织和性能。金属型铝合金组织不发达的粗大α树枝晶，晶界上杂乱分布着大块状或长条状的富硅相及其他相。经钠盐精炼和0．08％Ti变质后，合金生长形状发生巨大变化，α树枝晶发达而细小，二次枝晶臂间距显著减小；硅相和其他晶间相变为球状或细短条状且均匀弥散分布在α枝晶的晶界上；晶间组织增多，变质后，抗拉强度显著提高，塑性也明显改善。     

Be-Al合金中Ag和Ni合金化效应的第一性原理研究

利用第一性原理研究了合金元素Ag和Ni在Be-Al合金中的优先占位方式及其合金化效应.结果表明:Ag和Ni的加入均有助于Be-Al合金稳定性的提高,Ag优先取代Al位,而Ni优先取代Be位;Ag与第一近邻的Be原子形成了反键,使得Be-Al合金体系共价键减少,金属键增加,提高了合金的塑性;Ag掺杂有利于跨界面Be-Al成键,加强了Be-Al界面的结合;Ni加入后与第一近邻原子间的共价键作用减弱,有助于改善合金的脆性,但对Be-Al界面结合强度没有影响.     

Pr对Mg-0．6Zr合金组织和力学性能的影响

用金属型铸造的方法制备得到由α-Mg及Mg12Pr组成的复相镁合金,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等对合金显微组织和相组成进行了研究,通过拉伸试验测试了所制备合金的室温力学性能.研究发现,少量Pr可以细化Mg-0.6Zr合金晶粒,并生成强度较高的金属间化合物,Mg-0.6Zr-0.6Pr合金同时具有最高的抗拉强度和伸长率,分别比Mg-0.6Zr合金提高了9.8%和118%,其屈服强度则提高了42%.     

玻璃净化剂组分对Cu50Ni50合金熔体过冷度稳定性的影响

在高真空下,研究了净化剂Ｂ２Ｏ３,８９％ＳｉＯ２＋１２．５％Ｂ２Ｏ３＋２．２％Ａｌ２Ｏ３＋０．６％ＣａＯ＋５．７％Ｎａ２Ｏ（简写为Ｎａ－Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ）和５０％Ｎａ－Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ＋５０％ｎａ２Ｂ８Ｏ４对Ｃｕ５０Ｎｉ５０ｘ合金溶体在循环过热过程中的过冷度及其稳定Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ玻璃的净化过程为物理－化学复合净化,但由于该净化剂粘度大,在循环过热的冷却过程中因发生合金溶体与净化剂分离     

SiC_p/Al室温阻尼性能与应变振幅的相关性

从细观力学观点出发 ,利用胞元法对颗粒增强金属基复合材料SiCp/Al的阻尼特性进行了数值模拟 ,研究了应变振幅对室温下SiCp/Al复合材料的阻尼性能的影响。结果表明 :在应变振幅ε0 较低的条件下 ,阻尼性能与应变振幅无关 ;当应变振幅ε0 达到一临界应变振幅εcrit后材料的阻尼性能随着应变振幅的增大而迅速增大。所得的模拟结果与G L位错阻尼模型吻合较好 ,表明SiCp/Al复合材料的室温阻尼性能主要是材料中两相在循环载荷作用下变形不一致而在相界面处产生局部微塑性变形造成的。     

深过冷Fe-B-Si共晶合金凝固组织纳米化机制探讨

采用深过冷及深过冷加水淬的方法,成功地制备了样品直径为16mm,高为15mm,组织中晶粒平均尺寸小于120nm的Fe76B12Si12合金块体纳米材料。理论分析与实际计算结果表明：该合金凝固组织纳米化的主要原因在于,其共晶两相的生长速度小、组织粗化速率小、溶质平衡分配系数低以及具有相对较低的熔化焓;深过冷Fe-B-Si合金块体纳米软磁材料制备的理想条件是：获得超过冷、选择主要由溶质扩散控制生长的共晶合金成分、获得Fe2B(Si)相为完全准球状形态的二次粒化非规则共晶组织。     

过冷DD3单晶高温合金凝固组织演化

用复合熔盐净化与循环过热相结合的方法,研究了ＤＤ３单晶高温合金过冷熔体凝固组织的演化规律,获得了最大过冷度２１０Ｋ,在所获得的过冷度范围内,其凝固组织的形态发生三次突变;第一次是在过冷度为３０Ｋ时,因枝晶熟化,重熔,高度发牵树枝晶转变为第一类粒状晶;第二次发生在过冷度为７８Ｋ时,因枝晶熟化抑制,组织转变为细枝晶;当过冷度大于等于１８０Ｋ时,组织因枝晶发生碎断和再结晶而转变为第二类粒状晶     

过冷Cu70Ni30熔体凝固组织的第一类粒状晶

在高真下,采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,在２２～２７０Ｋ过冷度范围内,研究了Ｃｕ７０Ｎｉ３０合金凝固组织形态演化过程,在△Ｔ〈△Ｔ２＾＊（１２０Ｋ）过冷度范围内,随着过冷度增大,枝晶渐变为粒状晶,发生了组织的第一类粒化,组织观察及成分分析结果表明,枝晶段之间偏析区不是晶界。第一粒粒状晶的形成过程包括;枝晶在再辉期间发生熔断,从而形成枝晶段,然后枝晶段通过合并一再结晶而形成粒状晶。