热浸镀锌用Zn-Ni合金凝固组织的研究

用扫描电镜、电子探针及X射线衍射等分析方法研究了Zn-0.24Ni%Ni、Zn-0.5%Ni及Zn-2%Ni三种热浸镀锌用合金在不同冷却速度下获得的凝固组织特点.结果表明:Zn-0.24%合金炉冷和空冷时的凝固组织为典型的棒状共晶,水冷时为离异共晶,合金相粒子细小且分布均匀;相同冷却速度下,Zn-0.5%Ni和Zn-2%Ni合金中的合金相粒子尺寸相当,但前者凝固组织中的合金相粒子均为δ相,而后者主要为γ相粒子且数量更多.冷却速度的提高,有利于不同成分的Zn-Ni合金获得较小的合金相粒子,且分布更均匀.     

冷却速率对Zn-27Al合金凝固组织的影响

研究了不同冷却速率对Zn-27Al合金微观组织结构的影响,用铜模喷铸法制备Ф5mm、Ф2mm、Ф1mm圆柱试样,通过熔体急冷法制备条带样品,利用扫描电子显微镜和X光衍射仪分别观察其组织形貌、分析其试样的相组成并计算晶格常数。结果表明,不同冷却速率下组织形态会发生显著变化,随着冷却速率的提高,其形貌按河流状、树枝晶、规则...     

冷却速率对Zn-27Al合金凝固组织的影响

研究了不同冷却速率对Zn-27Al合金微观组织结构的影响,用铜模喷铸法制备φ5mm、φ2mm、φ1mm圆柱试样,通过熔体急冷法制备条带样品,利用扫描电子显微镜和X光衍射仪分别观察其组织形貌、分析其试样的相组成并计算晶格常数。结果表明,不同冷却速率下组织形态会发生显著变化,随着冷却速率的提高,其形貌按河流状、树枝晶、规则网格状、无规则形貌逐步过渡并使组织变得细小致密均匀;快速凝固条件下,更多的Zn原子固溶在Al晶格中,改变了富Al相的晶面间距。     

过冷对亚共晶Fe-C-Si合金凝固组织的影响

利用玻璃包熔在悬浮熔炼装置上,通过多次热循环的方法,使处于真空条件下的亚共晶 Fe-C-Si 合金熔体获得深过冷。试验结果表明:随着循环次数的增加,过冷度增大,而凝固组织中的初生相二次臂间距(DAS)减小,r-Fe_3C 共晶形态由蜂窝状向板片状转变且片间距减小。     

Ti对Fe-Ni膨胀合金凝固组织的影响

采用变质处理法和扫描电镜(SEM)研究了Ti对Fe-Ni膨胀合金凝固组织的影响.结果表明:经Ti变质处理后,Fe-Ni膨胀合金中形成了大量的Ti2O3-MnS高熔点复合夹杂物,尺寸约为2μm;Ti2O3复合夹杂物在凝固过程中作为非自发形核核心,使铸坯凝固组织细化.Ti在凝固组织的等轴晶和柱状晶晶界上以TiN,TiC,Ti(NC),Ti2O3形式存在,在一定程度上起到阻止晶粒长大的作用.     

Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金亚快速凝固铸造组织的影响

通过XRD,DSC,SEM,EDS等现代分析方法,研究了稀土元素Ce在不同凝固冷却速率下对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织、凝固温度的影响,分析讨论了Ce对合金晶粒细化和熔体净化作用的原理。结果表明,合金的主要析出相为α-Al和MgZn_2型共晶相,MgZn_2固溶了Al,Cu,Mg等元素并形成了Mg(Zn,Cu,Al)_2相,在晶界上溶质元素浓度较高,与α-Al基体共晶形成层片状共晶组织。添加Ce能使合金枝晶间距减小,并减小共晶层片间距和细化共晶组织,显著细化晶粒,并抑制铝合金中的杂质相Al7Cu2Fe的出现。Ce还将合金α-Al基体和共晶相的析出温度分别降低了6.4℃和5.6℃。     

新型抗燃气腐蚀长寿定向凝固合金显微组织对机械性能的影响

新研制的抗燃气腐蚀长寿命定向凝固合金的机械性能与Ｒｅｎｅ８０，ＩＮ－３７８（Ｍ３８），ＤＳ－Ｒｅｎｅ８０等合金进行了比较，从成分，γ′相碳化物，硼化物，晶粒结构，偏析及缺陷等方面阐述了显微镜组织对机械性能的影响。     

直流电场对Al-Si共晶合金凝固组织的影响

研究了直流电场作用下Al Si共晶凝固组织的变化。试验结果表明:电场作用改变了共晶Si的生长形态,随着电流密度的增加,共晶Si的形态经历一次细化的过程。初步分析了电场作用造成上述结果的机理。     

凝固模式对定向凝固TiAl-Nb合金组织和力学性能影响

目的 研究凝固模式对TiAl-Nb合金定向凝固组织和力学性能的影响。方法 利用Bridgman定向凝固方法制备了单一β、亚包晶、过包晶以及单一α相4种凝固模式的TiAl-Nb合金,对显微组织进行观察,并进行室、高温拉伸性能测试及断口形貌分析。结果 单一β凝固模式柱状晶明显倾斜,其他凝固模式合金的柱状晶挺直且宽度较均匀,除单一α凝固合金中片层方向近似与定向凝固方向平行外,其他模式凝固合金中大部分片层方向与定向凝固方向呈近45°夹角;拉伸性能结果显示,亚包晶合金室温和高温抗拉强度最高,分别为429和483 MPa,单一α相合金室温和高温抗拉强度最小,分别为281和204 MPa。结论 亚包晶合金其室温和高温拉伸性能均高于其他凝固模式的合金性能,但定向凝固试样制备过程中产生Y2O3颗粒夹杂,导致拉伸试验过程容易形成应力集中,致使定向凝固TiAl-Nb合金较早发生断裂。     

合金化时间对热镀锌镀层相结构与结合力的影响

为提高汽车用热镀锌钢板的可焊性,将热镀锌钢板进行合金化退火处理,采用电子显微镜、X射线衍射分析和结合力测试等试验手段,研究了不同时间合金化处理后热镀锌层的表面形貌、化学成分及热镀锌层与基体结合力的变化规律.结果表明:与原始镀锌层为单相Zn以及含有少量Fe相比,经合金化处理后,除了有Zn O和Zn O2相形成之外,同时出现了Zn-Fe金属间化合物;随着合金化处理时间的延长,镀锌层中的Fe含量以及Zn-Fe金属间化合物的Fe含量不断增加;与原始镀锌层和基体的结合力相比,经合金化处理后,镀锌层与基体的结合力增加,并随处理时间的延长,其镀锌层结合力不断提高.     

连续热镀锌过程带钢边部气流特性的研究

为探究连续热镀锌气刀射流拭锌过程中发生的带钢边部压力衰减问题,设计了气流冲击平板实验,对带钢表面气流流向及压力进行测定.基于测量的参数,对该气刀射流喷吹过程进行数值模拟,并结合所推导的镀层厚度计算模型,对为减少带钢边部压力衰减所增设的边部挡板进行了厚度优化.研究结果表明:气刀喷吹时带钢边部气流发生横向偏转,使得带钢边部压力较中心处低,气压衰减率随气刀与带钢的间隔距离增加而增加,增设边部挡板能有效阻碍带钢边部压力衰减和降低边部过镀锌缺陷发生,且挡板厚度为2 mm时的作用效果最佳.     

Pr对Sn-Cd包晶合金定向凝固组织的影响

为了解Pr对Sn-Cd包晶合金凝固组织的作用,在不同抽拉速率下对Sn-Cd-Pr合金进行定向凝固实验.采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了Pr对Sn-Cd包晶合金凝固组织的影响.研究发现:对于Sn-1.8%Cd过包晶合金,在2μm/s时0.5%的Pr增加了包晶相β的体积分数;在4μm/s时凝固组织明显细化.对于Sn-0.65%Cd亚包晶合金,在4μm/s时Pr的加入促进了平→胞界面的转变;在16μm/s时随着Pr含量的增大,凝固组织逐渐细化;在100μm/s时Pr含量的增大使凝固组织仅有微弱的细化.研究表明,Pr的加入可以改变组成相的体积分数、细化组织以及减小界面稳定性.     

激光重熔对热浸渗铝层组织和性能的影响

热浸渗铝层中通常存在大量的孔洞和裂纹,严重影响渗铝钢的耐蚀性.采用JHM-1GY-400型YAG(晶体)激光器对Q235钢的热浸渗铝层进行激光熔凝处理,借助扫描电镜、电子探针、金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计等仪器对激光处理前后渗铝层的显微组织、相组成及性能进行了分析.通过测定在3.5%NaCl水溶液中的极化曲线,讨论了激光熔凝处理对渗铝层耐蚀性的影响.结果表明,采用适当的激光处理工艺,可消除渗铝层中的裂纹及孔洞,渗层变得更加致密,从而使其在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性高于未激光处理的渗层.并且其显微组织发生了高铝ξ相(FeAl2)向低铝β2相(FeAl)的转变,导致渗层显微硬度和脆性降低,渗层综合性能得到改善.     

离心压力和冷却速度对AZ91镁合金凝固组织的影响

旨在优化AZ91镁合金凝固组织,通过OM和XRD设备研究了不同离心压力和冷却速度对AZ91镁合金凝固组织演变的影响,结果表明,随着离心压力的增大,合金晶粒尺寸细化,第二相β(Mg12Al17)析出量减少,不保温试样,β相形态由粗大连续网状向细小断续状转变,保温试样,β相为粒状弥散分布晶内,压力增大,颗粒数量减小,粒径细化.同等凝固压力下,增大冷速,一次β相析出量增多,二次β相析出量减少.XRD分析表明,增大离心压力β相峰值略微减弱,α-Mg的晶格常数减小.     

超声振动对7055铝合金组织及力学性能的影响

为改善7055铝合金的凝固组织,在合金凝固过程中施加超声振动.采用光学显微镜观察和室温压缩试验等手段研究了超声振动对7055铝合金凝固组织及力学性能的影响,并对超声细化机理进行了探讨.结果表明:未施加超声时,7055合金中形成粗大枝晶组织;施加超声振动后,可获得细小均匀的非枝晶组织.由于超声振动的空化和声流效应,凝固前对熔体施加超声,产生大量微泡核心,这些微泡核心保留下来而成为形核核心,使凝固组织得到细化;凝固过程中导入超声,枝晶出现断裂,导致了细小均匀组织的形成.此外,超声振动的7055合金铸锭显示了较好的室温压缩性能,压缩屈服强度、抗压强度及其对应的工程应变分别为165、729.2 MPa和34.8%.     

影响热浸镀锌钢板锌花形成的因素

使用低碳钢板进行热浸镀锌试验,利用扫描电镜观察了含铅镀锌层的微观形貌与组织,根据Zn-Pb相图,对含铅镀层的凝固过程进行了分析.通过试验研究了冷却速度对锌花大小的影响,当冷却速度在0～25 K/s时,随冷却速度增大,锌花尺寸从10 mm逐渐减小到1 mm,并分析其原因,得出:铅影响锌结晶过程和锌花形态,锌枝晶生长方向取决于形核位置,冷却速度对锌花尺寸有显著影响,锌花尺寸与冷却速度呈负指数增长的关系.     

铸造Ti-1 5-3合金的凝固行为及组织分析

应用所设计的阶梯铸件的铸型,以及钨铼热电偶和由ADAM系列A／D数据采集及转换模块构成的计算机多通道温度数据采集处理系统,对Ti-15-3合金凝固冷却温度变化进行了实验测试与数据处理,测试了合金的浇注温度,液相线温度和固相线温度,得出合金的凝固温度区间为71℃,对合金阶梯铸件的补缩冒口进行宏观形貌观察表明：Ti－5－3高强钛合金的凝固呈集中补缩的特征,且孔洞内表面光滑,凝固组织观察表明：由于受金属铸型内壁激冷作用和铸件尺寸较小的影响,合金在接近铸型内壁或铸件尺寸较小部位处的铸态晶粒组织较细小,且出现较多黑色第二相的非平衡凝固组织。     

Effect of transverse static magnetic field on radial microstructure of hypereutectic aluminum alloy during directional solidification

The effect of different scales thermoelectric magnetic convection(TEMC)on the radial solidification microstructure of hypereutectic Al alloy has been investigated under transverse static magnetic field during directional solidification,focusing on the formation of freckle.Our experimental and numerical simulation results indicate that the TEMC circulation at sample scale under transverse static magnetic field leads to the enrichment of solute Al on one side of the sample.The TEMC and the solute enrichment degree increase with the increase of magnetic field when the magnetic field increases to 0.5 T.The enrichment degree of solute elements under magnetic field is affected by temperature gradient and growth rate.The non-uniform distribution of solute Al in the radial direction of the sample results in the non-uniform distribution of primary dendrite arm spacing(PDAS).Moreover,the applied magnetic field can lead to freckle formation and its number increases with the increase of magnetic field.The change of freckle is consistent with the anisotropy TEMC caused by the anisotropy of primary dendrite or primary dendrite network under magnetic field.Finally,the mechanism of synergism effect of the anisotropy TEMC,the distribution of solute Al and the PDAS on freckle formation and evolution is studied during directional solidification under magnetic field.     

退火温度对Ti53.5Ni22.8Cu23.7合金快速凝固条带组织的影响

采用快速凝固法制备了Ti53.5Ni22.8Cu23.7合金薄带,对快速凝固合金条带在不同温度下退火热处理态的微观结构进行了X射线衍射和TEM分析.结果表明, 在450℃退火处理时,合金组织为B19、B2和条状析出物共存,条状析出物与基体呈共格关系,宽约为10～15nm;500℃退火以后形成纳米多晶B19和单晶B19的混合组织;Ti2(Ni Cu)析出物在高于550℃以上温度退火时形成,其晶粒尺寸随温度升高长大,板条宽由30～50nm变化到200～300nm;在650℃退火态下,Ti2(Ni Cu)晶粒进一步长大并影响马氏体的形貌,局部区域高密度晶界相互叠加形成莫尔条纹.