熔体过热时间对DD3单晶高温合金凝固组织的影响

在定向凝固固/液界面温度梯度及凝固速率保持恒定条件下,研究了熔体过热时间对Ni基DD3单晶高温合金凝固组织的影响.结果表明,当熔体超温处理温度为1640℃,过热时间由30 min增至60 min时,枝晶间距进一步减小,枝间γ′相更加细小且规整,在此温度过热90 min时,将导致凝固组织粗化.当熔体超温处理温度为1780℃,随过热时间由30 min延长至60 min时,枝晶间距与枝间,γ′相都变大,且枝间γ′相不再规整.     

熔体超温处理对GH742返回料凝固组织和力学性能的影响

采用熔体超温处理方法考察了熔体超温处理温度对GH742返回料凝固组织和力学性能的影响规律。结果表明：当熔体超温处理温度低于1550℃时,随熔体超温处理温度的升高,晶粒和枝晶组织显著细化,枝晶偏析和合金中N、O、S元素含量降低,然而,进一步升高至1600℃,晶粒和枝晶组织粗化、枝晶偏析增大、合金中N、O含量升高。熔体超温处理显著影响枝晶干γ′相特征,却对MC型碳化物影响较小。MC型碳化物形貌为棒状或块状,且随熔体超温处理温度升高无明显变化,但尺寸和面积分数均略微减小。枝晶干γ′相形态则随熔体超温处理升高由近球形向近立方状转变,尺寸呈现先增后减趋势。合适的熔体超温处理可显著提高返回料的室温拉伸强度,但对塑性无明显影响,其原因被归因于凝固组织的变化。     

熔体保温时间对类K445合金组织及硬度的影响

采用真空熔炼工艺制备类K445高温合金,研究熔炼保温时间对其铸态组织及硬度的影响。结果表明,熔体保温时间对合金的相种类没有影响,合金均由树枝状γ基体、弥散分布于基体的γ′相、枝晶间的γ＋γ′共晶、γ′′相、MC碳化物、少量M3B2硼化物等强化相组成;但随熔体保温时间的延长,枝晶尺寸先减小后增大,MC碳化物含量先减少后增多,γ＋γ′共晶和γ＇＇相含量先增多后减少;同时合金的硬度呈先升高后降低的趋势;保温30 min时枝晶最细小、γ＋γ′共晶和γ′′含量最多、MC碳化物含量最少,且平均硬度达到最高值HB381。     

熔体保温时间对含铝Monel合金组织与性能的影响

通过OM,SEM,TEM和HB-3000布氏硬度计研究了在真空下,熔体保温时间对含铝Monel合金组织与性能的影响。结果表明,在不同的熔体保温时间下,含铝Monel合金组织均由树枝晶状的γ初晶和γ＇相组成。其中γ’相有2种存在形式,一种为在枝晶干上单个颗粒弥散分布的γ’相和成花瓣状分布在枝晶干与枝晶间过渡区的γ’相;另一种为枝晶问的离异共晶γ’相。随着熔体保温时间的延长,树枝晶状的γ初晶先细化后粗化,二次枝晶臂间距先减小后增大,枝晶间的共晶γ’相先增多后减少,且弥散于枝晶干上的γ’相的直径先减小后增大;同时,随着熔体保温时问的延长,含铝Monel合金的布氏硬度先增大后减小。当熔体保温时间为60min时,合金组织中树枝晶较细小,枝晶间的共晶γ’相较多,枝晶干上的γ’相直径较小,合金的布氏硬度较大。     

熔体超温处理对镍基单晶高温合金γ＇相的细化作用

采用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了熔体超温处理对镍基单晶高温合金γ＇相的影响。结果表明,随熔体超温处理温度由1500℃升高至1640和1780℃时,一次枝晶间距由177μm分别减小至150和125μm;枝间Ti富集程度降低,W的偏析程度减小。枝晶干和枝晶间γ＇相尺寸均减小,枝间γ＇相由不规则转变成立方形,同时枝间与枝干区域γ-γ＇错配度减小。     

熔体超温处理对镍基单晶高温合金γ'相的细化作用

采用光学显微镜、扫描电镜等方法研究了熔体超温处理对镍基单晶高温合金γ'相的影响.结果表明,随熔体超温处理温度由1500℃升高至1640和1780℃时,一次枝晶间距由177 μm分别减小至150和125 μm:枝间Ti富集程度降低,W的偏析程度减小.枝晶干和枝晶间y'相尺寸均减小,枝间y'相由不规则转变成立方形,同时枝间与枝干区域γ-γ'错配度减小.     

熔体处理温度对DZ125合金组织性能的影响

通过采用不同的熔体处理温度制备定向凝固DZ125合金,采用扫描电镜对不同熔体处理温度下的微观组织进行观察,研究了熔体处理温度对DZ125合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明:DZ125合金进行不同熔体温度处理后,合金的枝晶间距相当,枝晶形貌相近,熔体处理对合金的枝晶间距影响不明显;熔体处理能够改变合金中γ′相的组织形貌,随熔体处理温度的提高合金中γ′相的组织细化;熔体处理对合金980℃,235 MPa条件下的持久蠕变性能影响不大,三种熔体处理合金的持久寿命及应变速率基本相同;随熔体处理温度的提高,合金室温断裂强度和屈服强度均提高,但对塑性的影响不大。     

一种第三代镍基单晶高温合金的DTA实验研究

采用差热分析方法(DTA)和熔体超温处理技术,研究熔体过热温度对一种第三代镍基单晶高温合金凝固特性及组织的影响。结果表明:当熔体过热温度从1450℃提高到1500℃时,形核过冷度与结晶温度间隔变化不明显,γ相在一个较宽的温度范围内形核生长;而当熔体过热到1580℃时,形核过冷度急剧增大,结晶温度间隔显著减小,γ相形核生长温度范围减小,γ/γ′共晶组织析出减少,γ′相的析出温度较熔体过热到1450℃条件下升高了9℃;当熔体过热温度进一步升高到1650℃时,形核过冷度略有减小,结晶温度间隔稍有增大。当熔体超温处理温度由1500℃提高到1580℃时,枝晶组织明显细化,而进一步提高熔体超温处理温度至1650℃时,枝晶组织反而略有粗化。熔体过热温度使熔体结构发生改变,从而对合金的凝固特性及组织产生影响。     

熔体超温处理对DD3镍基单晶高温合金凝固组织的影响

在保持固/液界面温度梯度不变的条件下,研究了不同熔体超温处理温度对DD3单晶高温合金凝固组织的影响,并利用DTA研究了合金熔体结构的变化.结果表明:合金熔体在1380-1650℃发生一系列的结构变化;当抽拉速率为50μm/s时,随熔体超温处理温度由1500℃升至1640和1780℃,合金一次枝晶间距由177μn分别减至150和125μm,枝干与枝间γ'相的尺寸减小,且枝间γ'相形貌变得规整.     

熔体处理对DZ483合金凝固组织的影响

采用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)研究了熔体处理对定向凝固镍基高温合金DZ483枝晶和共晶组织的影响。结果表明:随着熔体处理温度的提高,DZ483合金枝晶尺寸先变大后减小,在1600℃左右出现峰值; Al、Ta元素的偏析系数先减小后增大,并在1600℃时向枝晶间偏析最严重,而Cr、Co、Mo则情况正好完全相反;熔体处理造成合金中含有大尺寸γ’相的共晶冠区域和筛网状共晶增大增多,共晶成分中所含Al、Ti和Ta含量之和明显增多。     

初生硅在熔体中的溶解动力学

研究了初生硅在熔体中的溶解特性，并以原子扩散为模型，考虑界面反应等因素的影响，建立了初生硅在过热熔体中的溶解动力学模型。同时以Al-17%Si合金为研究对象，采用等温液淬技术，对所建立的模型进行了实验验证。结果表明，初生硅在熔体中的溶解机制不是单纯受扩散控制的，而是由扩散、界面反应共同作用的结果，文中所建立的初生硅溶解模型可以较好地描述初生硅在不同温度过热熔体中的溶解特性。     

液态结构对Al-Cu熔体过剩自由能的影响

通过分析Miediema模型和亚规则溶液模型在描述Al-Cu合金过剩自由能上的差异，提出了一个新的二元合金热力学模型。该模型考虑了液态结构因素对二元合金热力学性质的影响。与实验测定的溶液过剩自由能进行的比较表明，该模型具有良好的实用性。使用该模型可以计算熔体中不同成分的有序原子团对Al-Cu二元合金热力学性质的影响。     

A CRITERION OF THE FORMATION OF AMORPHOUS STATE BY MELT QUENCHING

本文提出了合金熔体淬火形成非晶态的新判据:I/ΔS<0.032,I-0.1/ΔS>0.0044,其中I=1-T_m/(?)_m,△S=1/100C_B((?)_m-T_m)。T_m是合金的熔点,(?)_m是组元加权平均熔点,C_B是合金溶质B的at％。新判据考虑了合金成分和中间相的影响,提高了准确性。在全部所讨论的127个合金中,只有一个明显例外。此外还讨论了形成非晶态合金的浓度分布和相图特征。     

熔体过热对定向凝固界面形态稳定性的影响

熔体过热处理的弛豫过程和引起的不可逆过程使熔体状态变化出现滞后效应,从而影响定向凝固界面形态稳定性.在熔体过热处理后的结构滞后状态下,合金熔体的粘滞性η减小.非平衡溶质分配系数κ增大（在κ0<1的条件下）,同时成分过冷度也趋于增加.当过热处理温度T 低于合金的临界过热温度T C时,随着T 提高,η值减小和κ值增大,增加了平界面的稳定性;当过热处理温度T 高于合金的临界过热温度T C时,随着T 提高,成分过冷度有显著增大,又导致了平界面的失稳.     

COMPUTERIZED SIMULATION OF STRUCTURE OF CRYOLITE MELT

用Monte Carlo法对冰晶石熔体结构作计算机模拟研究。计算了1283K的3NaF·AlF_3熔体中离子分布的各种偏径向分布函数和若干局部结构的表征函数。结果表明:冰晶石熔化后,AIF_63-中部分F-离子远离Al~(3+)离子,和Na~+离子组成xNa~+·yF-离子集团。AlF_63-部分解体成为可用AlF_4-,AlF_52-代表的局部结构。部分Al~(3+)通过Al-F-Al(氟桥)连接,组成Al_2F_7-等离子集团。计算还表明:冰晶石熔体中自由体积的分布不均匀,xNa~+·yF-集团内部以及AlF_4-和xNa~+·yF-之间缝隙较大。     

Ni液中Mg-S反应平衡的研究

本实验用蒸汽平衡法研究了Ni液中Mg-S反应平衡,测得在1530℃下,Mg-S反应平衡常数为:K_(MgS)=6.76×10~(-5),e_S~(Mg)=-9.1。     

由形核过冷度研究Ga熔体原子团尺寸变化的滞后性

DSC测试表明,Ga的形核过冷度随其熔体高温保温时间的延长而增大,随熔体降温后保温时间的延长而减小,表现出明显的滞后性.通过对熔体温度与熔体中原子团尺寸之间关系的热力学和动力学研究,得到了金属熔体原子团中的原子数随温度变化的关系式,获得了确定熔体温度变化后其形核温度变化滞后幅度的方法,确定的Ga的形核温度变化滞后幅度与实验结果相吻合,其误差只有3.9%—4.8%.     

RESEARCH OF THE FEEDING SPEED ADOPTING CORED-WIRE METHOD TO SPHEROIDIZE DUCTILE IRON MELT

For settling the question of feeding speed in applying the cored-wire method to spheroidize ductile iron melt, ANSYS software was applied to simulate the heat transfer and mass transfer, and the melt time of the steel strip in the iron melt was determined by linking the heat transfer and mass transfer, and then the feeding speed was calcufated. Conclusions have been drawn that the iron layer was formed on the surface of the cored-wire during the wire-feeding process. The thickness is 0.073 mm when the temperature of the iron melt is 1500℃, the time from formation to remelting of the iron layer is 0.063 s. When the temperature of the iron melt is below 1500℃, the time taken for the steel strip to melt is rapidly shortened. When the temperature of the iron melt is above 1500℃, the variation amplitude of the steel strip melt change with time is gradually diminished. The melt time of the steel strip is rapidly increased with the increase of the steel strip thickness. When the temperature of the iron melt is 1500℃ and the carbon content is 4%, the melt time of a steel strip, which has a thickness of 0.5 mm, is thrice that of a steel strip whose thickness is 0.3 mm. The calculation results of the feeding speed are basically in agreement with the applied feeding speed in the factory.     

熔体超温处理对DD3单晶高温合金二次枝晶间距的影响

研究了不同熔体超温处理温度对DD3单晶高温合金二次枝晶间距的影响,并利用旋转定向测试法测量单晶取向偏离度.结果表明,熔体超温处理对单晶取向偏离度和合金枝间溶质元素总含量的影响很小;随熔体超温处理温度由起始凝固温度1500℃升高至1640和1780℃,二次枝晶间距减小,细化率达14%-31%.