金属-氢共晶定向凝固热力学模型

通过对金属-氢共晶定向凝固过程的热力学分析,建立了一个用来描述Gasar工艺中工艺参数对气孔直径及气孔间距影响的理论模型,并用该模型与相关实验数据进行比较.结果表明,理论计算结果与实验结果吻合较好.Gasar多孔Cu试样的气孔直径及气孔间距l随下拉速率v的增加而不断降低;l和v的关系为:vl2=B(B是与熔体温度和H2压力有关的常数).低下拉速率下,气孔结构与模型假设理想结构的偏离,以及固/液界面附近的熔体对流,是造成理论计算值与实验值存在一定偏差的主要原因.     

Al-Ni-Y三元共晶合金定向凝固组织定量分析

在5 K/mm温度梯度下,在不同的下拉速率(1~50 mm/min)下对成分为Al-1.0%Ni-3.0%Y(摩尔分数)三元共晶合金进行下拉定向凝固。通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察横纵截面的组织,研究定向凝固后合金组织的变化规律;应用MIAPS软件和定量金相法定量分析合金组织中各组成相及共晶团的尺寸、体积分数以及共晶层片间距等形貌特征参数随凝固条件(v)的变化。结果表明:定向凝固后,合金组织定向生长特征明显;随着下拉速率的增加,Al-Ni-Y三元共晶合金组织由1 mm/min时的α(Al)+Al3Y+Al23Ni6Y4三相共晶组织逐渐转变为下拉速率5 mm/min以上时的α(Al)+Al3Y相组成的菊花状共晶和α(Al)+Al23Ni6Y4相组成规则层片状共晶所组成的两个两相共晶组织;当下拉速率增加到50 mm/min时,完整的菊花状共晶组织特征消失,组织破碎细化,转变为α(Al)+Al3Y相枝晶状共晶。同时,组织的各特征参数与下拉速率之间具有明确的数学关系。     

藕状多孔铜的连铸法制备工艺研究

连铸法是一种制备具有均匀孔洞分布的大尺寸藕状多孔材料的新工艺.利用自行开发的GASAR连铸装置,成功拉制出了15 mm的藕状多孔Cu连铸试样,并研究了下拉速率对孔隙率及气孔直径的影响.结果表明:随着下拉速率的增加,连铸试样中气孔尺寸分布逐渐变均匀;下拉速率对孔隙率的影响不大,而气孔直径随下拉速率的增加而降低.     

金属/氢共晶定向凝固制备GASAR多孔Cu-Cr合金

在0.6 MPa的纯氢气氛中,采用金属/氢共晶定向凝固技术,制备得到不同Cr含量的GASAR多孔Cu-xCr合金试样(x=0,0.3%,0.5%,0.8%,1.0%,1.3%(质量分数,%)),并研究了Cr含量对多孔Cu-xCr合金气孔率和气孔平均直径的影响规律。结果表明:随Cr含量的逐渐增大,氢在合金熔体中的溶解度相应增加,导致多孔Cu-xCr合金试样的气孔率缓慢增高;此外,随Cr含量的增加,受糊状区宽度变化的影响,气孔的平均直径呈先增大后减小的趋势。     

NiAl-Mo共晶复合材料定向凝固组织特性研究

采用定向凝固技术制备出两种不同成分的NiAl-Mo共晶复合材料,研究在不同抽拉速率下该合金的凝固组织特性.结果表明:46.59Ni-45.61Al-7.8Mo(at%,下同)合金在不同抽拉速率下都形成了亚共晶组织,初生的NiAl相呈树枝晶状,并且随着抽拉的进行,优先生长方向与热流方向不一致的枝晶被逐渐淘汰;随着抽拉速率的增加,NiAl相的枝晶间距也不断的减小.44.86Ni-46.3Al-9.01Mo合金在不同抽拉速率下皆形成以棒状Mo相镶嵌在NiAl基体中的共晶组织,随着抽拉速率的增加,Mo相的平均直径和平均棒间距有越来越小的趋势,在抽拉速率达到14 mm/h以上时,Mo相由连续的、排列均匀的棒状变为断续的、排列不均匀的棒状.     

抽拉速率对DD15单晶高温合金组织和力学性能的影响

采用不同的抽拉速率制备了第四代单晶高温合金DD15,研究了抽拉速率对合金组织和力学性能的影响。研究结果表明,随着抽拉速率的增加,铸态合金的一次枝晶间距和二次枝晶间距减小,共晶含量增加,枝晶干和枝晶间的γ′相尺寸减小。不同抽拉速率合金热处理后都未见残余共晶,随着抽拉速率增加,γ′相尺寸稍有减小,γ′相立方化程度增加。合金的拉伸性能和持久性能随着抽拉速率的增加而升高。     

气压对藕状多孔Cu-Cr合金气孔结构及形貌的影响

采用金属/气体共晶定向凝固工艺(Gasar),在不同氢气压力条件下制备了藕状多孔Cu-Cr合金,研究了氢气压力对藕状多孔Cu-Cr合金气孔结构和形貌因子的影响。结果表明,当氢气压力大于气孔形成临界压力时,随氢气压力的增大,气孔率和孔隙密度增大,而平均气孔直径缓慢减小;当氢气压力大于气体逸出临界压力时,气孔率和平均气孔直径急剧减小,而孔隙密度大幅增加;此外,随氢气压力的增加,气孔形貌因子逐渐减小。     

冷却速率对Al-4.6Cu-Mn合金凝固组织的影响

以添加不同Mn含量的Al-4.6Cu-Mn合金为对象,利用FE-SEM、VNT Quant Lab-MG专业定量金相分析系统软件研究了不同冷却速率下Al-4.6Cu-Mn合金的二次枝晶间距、非平衡共晶相体积分数以及微观凝固组织形貌特征。结果表明:冷却速率在540～106 K.s-1范围时,随着冷却速率的提高,Al-4.6Cu-Mn合金非平衡共晶相体积分数随之降低,二次枝晶间距减小,非平衡共晶相形态细化;当Mn含量增加时,Al-4.6Cu-Mn合金中非平衡共晶相体积分数随之增大。     

冷却速率和Mn含量对Al-Cu-Mn合金凝固组织的影响

研究了冷却速率和Mn含量对Al-Cu-Mn合金凝固组织的影响。结果表明,随冷却速率逐渐从1 K·s-1增加至106K·s-1,共晶非平衡相体积分数逐渐降低,二次枝晶的间距逐渐缩小。并且,随着Mn含量的增加,Al-Cu-Mn合金中的共晶非平衡析出相的体积分数也相应增加。     

抽拉速率对镍基单晶高温合金组织和偏析的影响（英文）

研究了抽拉速率对一种镍基单晶高温合金组织和成分偏析的影响。结果表明:随着抽拉速率的提高,一次枝晶间距与二次枝晶间距缩小,γ'相尺寸减小;γ/γ'共晶随着抽拉速率的提高,尺寸变小,但体积分数增加;同时,随着抽拉速率的提高,单晶成分偏析增加。