原位〔TiB_(2(p))+TiC_p〕/Fe复合材料的制备和微结构

热力学分析表明,Fe Ti B C熔体具有反应生成TiB2和TiC的可能性,TiB2和TiC热力学稳定性相当。试验结果表明,利用Fe Ti B C熔体反应可以制备TiB2和TiC颗粒增强铁基复合材料,TiB2颗粒和TiC颗粒均匀分布于α Fe晶粒中,TiB2颗粒比TiC颗粒具有更大的平均尺寸。     

中间合金中第二相粒子TiC和TiAl3对纯铝的细化作用

研究Al-TiC和Al-TiAl3中间合金中第二相粒子TiC和TiAl3 对纯铝晶粒的细化作用.结果表明:当TiC和TiAl3单独作为α(Al)的形核相时,两者的形核能力均较差,但TiC粒子的形核和抗细化衰退能力优于TiAl3粒子的;当第二相粒子TiC和TiAl3共同作为α(Al)的形核相,且加入量适当时,表现出较强的形核能力和抗晶粒细化的衰退能力,细化效果较显著;配成的7组晶粒细化剂中,当细化剂中Ti和C摩尔比为1.8-1时,晶粒细化效果最好;这是由于TiAl3在铝熔体中分解释放出Ti原子并向TiC粒子周围偏聚,形成的TiC/铝熔体界面富Ti过渡区促进了TiC粒子在铝熔体中的均匀分布,提高了其形核能力.     

Al—Ti—C中间合金的相组成及其细化特性

用专利方法制备出各种成分的Al-Ti-C中间合金作为铝及铝合金的晶粒细化剂。对该系列中间合金的组织和物相分析表明：在制备中间合金过程中,C与Ti反应充分,生成TiC和TiAl3两种管二相,且TiAl3析出量取决于中间合金的Ti含量和Ti/C含量比。用于纯铝的晶粒细化试验表明：与Al-Ti-C中间合金相比,Al-Ti-C中间合金的晶粒细化效率更高;Al-Ti-C中间合金只有在组织中TiC与TiAl3保持适当比例时,才能对纯铝产生良好的晶粒细化效果,不含TiAl3的Al-Ti-C中间合金的晶粒细化作用很微弱;用Al-Ti-C中间合金细化纯铝晶粒时,响应时间短,但衰退较快,且不能通过熔体搅拌法予以消除。分析和探讨了Al-Ti-C中间合金的晶粒细化机理,认为“碳化物理论” 不能充分解释Al-Ti-C的晶粒细化机理,提出“Ti在TiC或TiAl3颗粒表面富集引发包晶反应”的晶粒细化机制。     

Al-Al_4C_3-TiC中间合金对Mg-Al系合金的晶粒细化

通过熔体原位反应法制备了一种Al-Al4C3-TiC中间合金。在该中间合金中,Al4C3颗粒被TiC颗粒包围,Al4C3颗粒和TiC颗粒尺寸分别在2.5~8.0μm和0.5~1.5μm之间。试验表明,该中间合金对AZ31有良好的细化作用。当加入1%的中间合金时,AZ31的晶粒尺寸由原来的1050μm减小到260μm。Al4C3颗粒或者Al4C3颗粒团簇充当了α-Mg的异质形核核心,这导致了明显的晶粒细化。     

含有颗粒团的Al-Ti-C中间合金对镁的细化作用（英文）

制备一种含有Al4C3和Ti C颗粒团的Al-Ti-C中间合金,该合金对纯镁有很好的细化作用。当中间合金加入量为2%时,镁晶粒细化为(110±17)μm的等轴晶。通过分析可知,Al4C3和Ti C组成的颗粒团在细化过程中发挥了重要作用。与单个、光滑的形核颗粒相比,颗粒团上的凹面区域增加了熔体中的液态镁原子向稳定晶核转变的可能性,依附在颗粒团凹面区域尺寸较小的晶胚也可以满足临界形核半径的要求,这使得Al4C3和TiC颗粒团成为镁晶粒更理想的形核基底。     

快速凝固Al-5Ti-B和Al-10Ti对铝及铝合金的细化效果研究

利用扫描电镜、光学显微镜分析了快速凝固和普通凝固Al-5Ti-B和Al-10Ti中间合金对纯Al和Al-7Si合金的晶粒细化效果.结果表明:快速凝固Al-Ti中间合金在细化纯Al和Al-7Si合金晶粒组织时比普通中间合金的效果更好,主要是因为快速凝固中间合金中具有大量细小弥散的块状Al3Ti相颗粒.这些Al3Ti弥散颗粒可以作为α-Al的形核核心、增强TiB2粒子的形核能力,从而增强快速凝固中间合金的细化能力.     

TiAl_3对TiC粒子在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响

研究TiC和TiAl_3细化工业纯铝时TiAl_3的存在对TiC在铝基体中分布及α(Al)晶粒形核的影响,分析Al-Ti-C晶粒细化机制.结果表明:TiC单独作为工业纯铝的晶粒细化剂时,大量TiC被α(Al)晶粒推向树枝晶的晶界处,从而限制了TiC的异质形核作用;当TiC和TiAl_3共同作为晶粒细化剂时,在α(Al)晶粒内部出现了大量TiC粒子,大量的TiC粒子成为了α(Al)的结晶核心,并且在TiC颗粒和铝基体的界面处存在"富Ti过渡区";TiAl_3在铝熔体中分解释放出Ti原子并向TiC粒子周围偏聚,形成的"TiC/铝熔体界面富Ti过渡区" 改善了TiC与α(Al)的结构适应性,降低了TiC粒子的表面张力,促进了TiC粒子在铝熔体中的均匀分布,提高了其形核能力.     

Si对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Si元素对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种铝用中间合金晶粒细化效果的影响,分析了Si元素影响两种中间合金晶粒细化效果的机制。结果表明,对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C,晶粒细化效果达到最优的Si质量分数分别为2.0%和1.0%。对这两种中间合金,微量Si元素不会影响铝熔体中形核基底的活性;Si元素通过过冷度因子、生长限制因子、离异共晶相、熔体过热度等因素影响细化过程中晶粒的形核与生长,其中离异共晶相是影响中间合金晶粒细化效果的主要因素。     

Al—Ti—C在铝熔体中的原位反应及其细化作用

将Al粉、Ti粉和C粉压制成Al-Ti-C预制块,在纯铝熔体中进行原位合成反应.浇注西20 mm×80 mm的金属型试样.利用X-ray衍射仪和电子探针(EPMA)分析了原位反应生成相.结果表明,在实验条件下,原位反应后的试样组织为α(Al) Al3Ti TiC.然后将自制的Al-Ti-C中间合金作为细化剂加入到铸造铝硅合金中,可使其抗拉强度提高约7%.TiC颗粒起到了异质形核剂的作用.     

微量TiC、TiB2引起铝熔体粘度的突变现象

研究了TiC、TiB2两种钛化物对纯铝及亚共晶Al 6 5%Si合金熔体粘度的影响。结果表明,加入少量Al 5Ti 1B或Al 3Ti 0 15C中间合金的铝熔体,其粘度大幅度增加。如在工业纯铝中加入0 3%的Al 5Ti 1B后,其粘度增加了31 83%;在Al 6 5%Si合金熔体中加入0 5%的Al 3Ti 0 15C后,其粘度增加了59 51%。因此,熔体中引入固相粒子是引起熔体粘度增加的原因之一,并在此基础上进行了机理探讨。     

Mg对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Mg对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种中间合金细化铝晶粒效果的影响,分析了Mg影响两种中间合金细化铝晶粒行为的机制。结果表明,在w(Mg)=1%～7%的范围内,镁含量的增加,对两种中间合金细化铝晶粒的促进作用不显著,但对晶粒形貌有显著的影响;晶粒形貌取决于所用中间合金的种类和Mg添加量大小,相同镁含量时,用Al-5Ti-1B细化比用Al-5Ti-0.2C细化后晶粒的树枝化程度小;细化所用的中间合金相同时,随着镁含量的增加,细化晶粒的树枝化程度增大。     

Fe、Si对工业纯铝晶粒细化的影响

通过AlTiB晶粒细化剂对高纯铝、工业纯铝的细化及Al-10Ti中间合金、Fe、Si对工业纯铝的细化，研究了Fe、Si在工业纯铝晶粒细化过程中的作用。试验结果表明，0.3％的AlTiB晶粒细化剂对工业纯铝有良好的细化效果，但不能细化高纯铝；Fe、Si作为晶粒细化剂单独加入时，有不同程度的细化作用。分析认为，Fe、Si在工业纯铝晶粒细化过程中有双重作用，即促进型壁晶核的游离和增加α-Al在型壁形核的质点数目。     

晶粒尺寸及取向对钕铁硼磁体磁性能的影响

研究了烧结钕铁硼磁体晶粒尺寸及取向对其性能的影响。随着晶粒尺寸的减小,矫顽力大幅度增加,剩磁微弱增强,晶粒取向磁体的剩磁明显大于未取向磁体的剩磁,而取向磁体的矫顽力小于未取向磁体的矫顽力。     

应用数字图像识别法检测金刚石磨粒的形状与粒度

提出一种金刚石磨粒尺寸的检测方法，并建立相应的测试系统，目的在于快速检测出超硬磨料的形状和粒度。应用数字图像识别技术，通过MATLAB软件编程，对CCD采集到的金刚石磨粒数字图像进行图像增强、二值化、滤波、边界检测等图像处理，设定金刚石磨粒的等效形状，检测金刚石磨粒的形状与粒度。选择晶形较规则的等积形金刚石磨粒作为实例，将金刚石磨粒的面积等效为正六边形。结果表明金刚石磨粒的粒径满足正态分布，应用数字图像识别技术检测金刚石磨粒的形状与粒度是可行的。     

单步冷变形对纯铜轴瓦组织和性能的影响

采用晶界工程技术对汽轮发电机轴瓦用工业纯铜进行单步冷拉拔变形以及退火处理,研究了冷变形量对纯铜轴瓦组织以及性能的影响。结果表明,与其他变形量的试样相比,预处理后再经过10%变形量冷拉拔和500℃×60 min退火后的纯铜轴瓦试样具有较好的综合性能,晶界优化效果明显。优化处理后试样的硬度为43.8 HB,导电率为97.81%IACS,晶粒尺寸较小,晶粒度为29.6μm。纯铜组织内部以∑3晶界为主,比例达到88.16%,构成低∑值CSL晶界网络,晶界优化效果较好,同时表现出良好的塑性。     

纳米金属材料的强度与晶粒尺寸的关系

传统多晶金属材料的强度与晶粒尺寸的关系符合H-P关系,然而,对于纳米金属材料,随着晶粒尺寸的减小,强度与晶粒尺寸的关系不符合H-P关系.这与纳米材料晶界(包括三叉晶界、四方晶界或晶隅)所占的体积分数有很大关系.对此,通过几种修正模型对该问题进行了分析.     

原砂性状对自硬树脂砂性能的影响

研究分析了原砂粒度大小、粒度分布、粒形和砂粒表面状态对自硬树脂砂性能的影响情况.结果显示:在相同树脂加入量条件下,原砂粒度对自硬树脂砂粘结强度的影响情况是树脂在砂粒表面形成的料结膜厚度与粘结桥尺寸大小两方面综合作用的结果决定的;虽然较粗的原砂耐火度较高,但一般情况下,因考虑耐火性能而采用粗砂的措施却不一定妥当;铸造企业应根据具体情况选择适合产品的最佳粒度级配;多角形原砂配制的型砂的抗压强度较高,比圆形砂更适合用作铸造生产;填补原砂表面纹理、凹陷需耗用一定的树脂量,且砂粒表面粘附的污染物既削弱粘结剂的附着力,还可能影响型砂的粘结.     

固溶处理对GH4169合金组织与性能的影响

研究了热处理温度和保温时问对GH4169合金晶粒长大规律和硬度的影响。结果表明，δ相对晶粒长大有显著阻碍作用，在低于δ相完全溶解温度热处理时，未溶解的δ相使晶粒长大缓慢；在高于δ相完全溶解温度热处理时，合金为单相奥氏体组织，晶粒随温度的升高迅速长大。晶粒长大动力学表明：在热处理温度高于1050℃时的晶粒长大激活能为157．6kJ／mol，晶粒长大机理为Ni基合金的晶界扩散过程所控制同时也建立了相应的晶粒长大动力学方程。     

细晶粒钛合金粗晶区组织及接头力学性能分析

针对TIG焊接过程,研究了显微组织为层片状结构的细晶粒Ti-6Al-4V合金热影响区粗晶区组织转变规律,分析了热输入对粗晶区晶粒生长和接头力学性能的影响.粗晶区晶粒尺寸的测量结果显示,经历焊接热循环后,晶粒具有严重的长大倾向.焊接过程中,粗晶区发生了马氏体相变,形成α′马氏体组织.随着热输入的增加,粗晶区组织将由尺寸较小,且相互交错的α′丛,持续生长成贯穿整个晶粒的粗大α′束.硬度测量结果表明,热影响区中存在一个软化区间,该区间宽度随焊接热输入增加而增大.细晶粒Ti-6Al-4V合金焊接接头抗拉强度随热输入增加而减小.较大热输入下,断口位于粗晶区内,拉伸断口呈准解理断裂特征.     

Sm2Fe17快淬薄带相的组成与微观形貌的综合分析

通过x射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(HRTEM)等测试手段,研究了淬火速度对Sm-Fe合金带相组成和形貌的影响。结果表明,随着淬火速度的增加,合金带的尺寸先沿宽度方向和厚度方向减小,然后厚度方向尺寸保持稳定。自由面晶粒团聚程度降低,当辊速为36m/s时,团聚尺寸为0.5~3μm。XRD、EDS结果表明,薄带主要由三种相组成,:Sm2Fe17,α-Fe 富Sm相,薄带的主相晶粒尺寸在亚微米尺度(dave≈340nm,36m/s),限制因素主要是辊速和组成元素自身原因。但本文首次采用了不同的方法对晶粒形貌进行了表征。