Fe-C-Si合金凝固过程中石墨的球化机理研究

采用热分析试验方法研究了Fe-C-Si合金凝固过程中过冷度的变化对石墨生长形态的影响,探讨了石墨结晶时的再辉温差与石墨生长形态间的相互关系,通过座滴法研究了液固界面能对石墨生长形态的影响.结果表明,稀土元素Ce促使石墨球化的凝固特征是显著降低了形核温度,但在添加Ce的情况下,只要提供一个小的过冷条件,石墨形态将由球状转变为片状,这种转化完全依赖于结晶时过冷度的大小,这表明过冷度的大小是影响石墨生长方式和最终形态的关键因素之一.凝固曲线表明石墨以片状形态生长时的再辉温差大,以球状生长时较小,这反映了石墨以片状生长时的速度高于球状生长时的速度.同时液态合金在石墨(0001)基面上的液固界面能高,石墨趋于球状形态生长;在(1010)棱面上的液固界面能低,石墨趋于片状形态生长.     

镍-石墨高温自润滑材料的熔炼制备及其组织性能

采用真空中频感应熔炼、电弧熔炼和高频感应熔炼辅助3 m落管无容器快速凝固方法,制备出镍-石墨两相自润滑合金.研究表明:在石墨型中浇铸,石墨呈片状生长;在金属型中浇铸,石墨有球化趋势;在电弧炉中熔炼并凝固,石墨基本呈球状组织形态,在3 m落管中经深过冷快速凝固后石墨呈球状组织.从而得出,石墨在生长过程中,(1010)棱面与(0001)基面的再辉温度差是影响石墨生长形态的重要因素.该材料具有高的冲击韧性和较低的电阻率,与45#退火钢及GCr15轴承钢干摩擦磨损时,摩擦因数分别稳定在0.23和0.15.     

定向凝固条件下Fe-C-Si合金石墨组织转变的研究

研究了Fe-C-Si合金中Ce量及凝固速度对石墨晶体形态转变的影响,首次提出了在球团状石墨与过冷石墨的转变或者蠕虫状石墨与片状石墨的转变过程中,以变质元素的含量变化为主要影响因素,并且以Ce_(D←→D)=0.0296lgR+0.162(％)及Ce(V←→A)=-0.0353lgR+0.147(％)为各自的临界加入量值.在球团状石墨与蠕虫状石墨的转变过程中,凝固速度的变化占主导地位,且以Rs=55×10~(-2.5Ce)(μm/S)和Rv=32.4×10~(-2.3Ce)(μm/S)为获得完全球团状或蠕虫状石墨的临界值。蠕虫状石墨能与片状石墨间相互连续生长过渡,认为蠕虫状石墨为一定变质元素含量及凝固速度条件下石墨晶体特有的组织形态,无须球化衰退或石墨球破碎为其生长前提。     

CONDITIONS OF STRUCTURAL TRANSFORMATION OF GRAPHITE IN Fe-C-Si ALLOY UNDER UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION

研究了Fe-C-Si合金中Ce量及凝固速度对石墨晶体形态转变的影响,首次提出了在球团状石墨与过冷石墨的转变或者蠕虫状石墨与片状石墨的转变过程中,以变质元素的含量变化为主要影响因素,并且以Ce_(D←→D)=0.0296lgR+0.162(％)及Ce(V←→A)=-0.0353lgR+0.147(％)为各自的临界加入量值.在球团状石墨与蠕虫状石墨的转变过程中,凝固速度的变化占主导地位,且以Rs=55×10~(-2.5Ce)(μm/S)和Rv=32.4×10~(-2.3Ce)(μm/S)为获得完全球团状或蠕虫状石墨的临界值。 蠕虫状石墨能与片状石墨间相互连续生长过渡,认为蠕虫状石墨为一定变质元素含量及凝固速度条件下石墨晶体特有的组织形态,无须球化衰退或石墨球破碎为其生长前提。     

MICRODISTRIBUTION OF NODULIZER IN VARIOUS PHASES OF CAST IRON

应用有机电解液低温电解及放射性测量方法,测定了普通铸铁及高纯Fe-C-Si合金中的合金化Ce量及石墨中的Ce量,石墨中的Ce量大都略高于或相近于基体中的Ce量,在Ce含量相同的情况下,铸铁中的合金化Ce量比钢中多。 涂层法自射线照相结果表明:Ce在片状石墨中呈均匀分布,而在球状石墨中的分布却是多样的。开花状石墨中的Ce多于片状石墨及球状石墨中的Ce.球状石墨周围的铁素体及珠光体是贫Ce.远离球状石墨的珠光体及莱氏体是富Ce.初生奥氏体枝晶转变形成的珠光体和蜂窝状莱氏体都含有较少的Ce,而板状渗碳体型莱氏体含Ce较多.Ce明显富集于共晶时最后凝固的区域。球状石墨的形成主要取决于原铁水中的反球化剂(硫)含量,它的影响比球化剂的残留量或合金化量的作用更大。     

球化剂在铸铁各相中含量的测定及其显微分布

应用有机电解液低温电解及放射性测量方法,测定了普通铸铁及高纯Fe-C-Si合金中的合金化Ce量及石墨中的Ce量,石墨中的Ce量大都略高于或相近于基体中的Ce量,在Ce含量相同的情况下,铸铁中的合金化Ce量比钢中多。涂层法自射线照相结果表明:Ce在片状石墨中呈均匀分布,而在球状石墨中的分布却是多样的。开花状石墨中的Ce多于片状石墨及球状石墨中的Ce.球状石墨周围的铁素体及珠光体是贫Ce.远离球状石墨的珠光体及莱氏体是富Ce.初生奥氏体枝晶转变形成的珠光体和蜂窝状莱氏体都含有较少的Ce,而板状渗碳体型莱氏体含Ce较多.Ce明显富集于共晶时最后凝固的区域。球状石墨的形成主要取决于原铁水中的反球化剂(硫)含量,它的影响比球化剂的残留量或合金化量的作用更大。     

RE对过共晶Al-80%Si合金凝固特性的影响

利用高速摄影仪和SEM研究了RE对Al-80%Si合金凝固过程中再辉界面形貌、初生Si形貌和凝固后组织的影响.结果发现,加入RE前后的Al-80%Si合金均存在2个临界过冷度DT1和DT2,在过冷度小于DT1时,初生Si的形貌为粗大的长片状,表面有明显的棱角;过冷度大于DT2后,合金在凝固过程中的再辉界面为平面状,凝固后的初生Si形貌为均匀、细小、表面有光滑凸起的球状,并且晶粒表面的棱角消失;当过冷度在DT1与DT2之间时,合金在凝固过程中的再辉界面为树枝状,凝固后的初生Si形貌部分为表面有棱角的片状和块状,部分为表面无棱角的球状.对于Al-80%Si合金而言,DT1和DT2分别约为132和250 K.RE能降低Al-80%Si合金DT1和DT2的值,对于Al-80%Si-1%RE而言,DT1和DT2分别约为60和199 K.     

新型Ni3Al/石墨高温固体自润滑材料的制备及其性能

采用熔炼法, 制备出新型Ni3Al/石墨抗高温、耐腐蚀固体自润滑材料.结果表明: Al不仅是强化合金基体的元素, 而且是一种使片状石墨转变为球状石墨的球化剂; 铝与氧结合成渣降低了氧在石墨表面的吸附.建立了界面能和过冷度对石墨生长形态影响的动力学模型; 分析表明, 石墨在洁净的液态金属中结晶, 由于(1010)棱面与(0001)基面的温度回升速率的差异, 促使石墨球状生长.石墨经球化处理后, 材料的冲击韧性得到提高; 将该材料与GCr15轴承钢及45﹟退火钢进行干摩擦磨损时, 摩擦因数分别为0.36和0.40.     

Ce对镁及镁合金中晶粒的细化机理

研究了Ce对镁及镁合金晶粒细化效果和力学性能的影响。结果表明：纯镁结晶时易形成粗大的柱状晶和扇形晶，加入微量稀土元素Ce后，晶粒被明显细化，柱状晶全部转化成等轴晶。在AZ31合金中添加微量稀十元素Ce，晶粒由未细化前的约300μm下降到约30μm。稀土Ce在镁及AZ31合金中的固溶度很小，在凝固过程中固／液界面前沿Ce容易富集引起成分过冷形成新形核带导致晶粒细化。凝固过程中溶质再分配造成固液界面前沿成分过冷度增大是稀土元素细化镁及镁合金的主要机理。     

球状及蠕虫状石墨铸铁中石墨形成过程的观察

引言蠕虫状石墨铸铁的发展又进一步引起人们去研究铸铁的结晶过程以及了解那些在凝固过程中控制石墨生长形态的诸因素。一般认为蠕虫状石墨的形成是因为球状石墨衰退的结果,然而,蠕虫状石墨的生长模式却可能是更加接近片状石墨。对石墨的形核和长大过程的直接观察目前尚还不可能。因而对铸铁凝固早期各种形态石墨的研究一直进行得还不够充分。已有的研究表明球化剂的脱氧和脱硫作用改变了铁水和石墨的介面能,这对石墨的生长     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

Comparative analysis of functional possibilities of methods of pulse treatment of a melt

This paper describes the general features of the functional methods of electrohydropulse, pulse electrocurrent, and magnetic pulse treatment processes of the melt in order to positively vary its crystallizaton ability.     

Effect of solidification rate of the structure of alloys of the system Fe-W

Conclusion In alloy Fe-42% W atomized with a cooling rate during solidification within the limits from 5·10³ to 1·10⁵°C/sec with the maximum cooling rate (not less than 10⁵°C/sec) precipitation of -phase (Fe₇W₆) from the liquid melt is suppressed. In granules of alloy obtained with a high solidification rate it is possible to achieve total dissolution of tungsten in solid solution (42%). Subsequent heating causes precipitation of -phase in dispersed form.I. P. Bardin Central Scientific-Research Institute of Ferrous Metallurgy (TsNIIChERMET) Moscow. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 9, pp. 34–36, September, 1990.