热型连铸制备CuAlNi形状记忆合金组织研究

通过热型连铸技术制备具有柱状组织的CuAlNi形状记忆合金，从改变组织的结构达到改善该合金的各种性能的目的；研究柱状组织CuAlNi形状记忆合金组织对性能的影响，并且分析该合金性能提高的原因。试验证明：热型连铸工艺制备具有柱状组织CuAlNi形状记忆合金，可以为以后连续生产提供一种优良的方法。     

CuAlNi形状记忆合金的热型连铸

用热型连铸法终形制造直径1.5 mm的CuAlNi合金丝。当铸型温度设定为1110 ℃时，可以拉铸出表面光洁、具有定向凝固组织的合金丝。拉铸速度50 mm/min时，晶粒数较少，晶界平直；拉铸速度80 mm/min时，晶粒数较多，晶界较曲折。试样经1000 ℃固溶处理后的一次抗拉强度达502 MPa，伸长率14.4%；热型连铸法制取铜基形状记忆合金，既可免除塑性加工的困难，又可获得定向凝固组织，提高合金性能，具有巨大的优越性。     

热型连铸超弹性CuAlNi合金丝的拉伸疲劳性能

用热型连铸法以不同速度连铸了φ1.5的柱晶CuAlNi合金丝,研究其拉伸疲劳性能.结果显示：铸态下,连铸速度由240mm/min提高到360mm/min时合金丝由于晶粒细化提高了疲劳寿命;铸态下少量γ2对拉伸疲劳没有显著影响;疲劳拉伸中柱晶晶界开裂,阻隔了疲劳裂纹扩展,降低了疲劳裂纹对表面缺陷的敏感性,有利于提高疲劳寿命.     

热型连铸Mg-Al共晶合金线材的组织研究

利用热型连铸法（OCC）,成功拉制出φ5 mm的Mg-Al共晶合金线材。采用光学显微镜观察了热型连铸线材的微观组织。结果表明：热型连铸线材主要由沿水平拉制方向排列的柱状共晶组织（α-Mg＋β-Mg17Al12）构成。共晶组织形态由大量的层片状与少量的棒状构成。     

热型连铸铝线的制备及其显微组织和性能

采用自制的热型连铸设备制备铝线材料,研究铸型温度和拉铸速度等工艺参数对材料表面质量、显微组织及力学性能的影响,通过对最佳工艺条件下制备的铸锭断口形貌进行观察和分析,探讨其相关机理。结果表明:当铸型温度为675~685℃、拉铸速度为90~120 mm/min时,可以制备出表面质量较佳的铸锭;同时,工艺参数会对晶体的择优取向产生一定影响,当铸型温度和拉铸速度分别为680℃和90 mm/min时,晶体的取向更倾向于沿?100?方向生长,铸型温度越高,铸锭力学性能越优异。当拉铸速度为90 mm/min时,制备的热型连铸铝线具有最佳的塑性加工能力。相比于普通多晶铝线,热型连铸铝线具有更好的塑性。     

超弹性柱晶组织CuAlNi合金丝的弯曲疲劳

用热型连铸法以不同速度连铸了Ф1.5mm的柱晶CuAlNi丝,检验其弯曲疲劳寿命.结果显示：固溶处理后消除了内应力,弯曲疲劳寿命随连铸速度的提高而提高,但超过480mm/min后由于出现等轴晶和加热后的晶粒长大,疲劳寿命下降.弯曲疲劳断裂首先从柱晶晶界开始开裂,然后各晶粒各自断裂.晶界开裂有利于阻隔疲劳裂纹扩展,降低对表面缺陷的敏感性,降低弯曲时在晶界上产生的应变量,从而提高疲劳寿命.     

制备参数对HCCM水平连铸纯铜板坯组织与力学性能的影响

采用热冷组合铸型(HCCM)水平连铸制备横断面尺寸70 mm×10 mm(宽度×厚度)具有强轴向取向柱状晶组织的纯铜板坯,研究工艺参数对纯铜板坯微观组织、表面质量与力学性能的影响。结果表明:在铜液铸造温度1250℃,热型段温度1100~1150℃,冷却水流量600 L/h、连铸拉坯速度20~80 mm/min条件下可以制备出表面粗糙度低、具有沿拉坯方向强取向组织和优良力学性能的纯铜板坯,其抗拉强度为137~141 MPa,断后伸长率为45.1%~61.7%。随着拉坯速度的增加,HCCM水平连铸所制备纯铜板坯的组织均匀性增加,晶粒尺寸变小;热型段温度升高时板坯的柱状晶组织的晶界更加平直;而总体上力学性能受拉坯速度和热型段温度的影响较小。采用HCCM水平连铸,在热型温度为1150℃时制备的纯铜板坯的表面粗糙度小于0.3μm,无需进行铣面可直接进行后续冷加工,可为发展铜板带短流程生产工艺奠定基础。     

连铸速度对CuAlNi记忆合金晶粒长大及弯曲疲劳的影响

以4种速度连铸了柱状晶组织的CuAlNi记忆合金丝并热处理，检验其晶粒长大及弯曲疲劳性能。连铸速度大于240mm／min，72相的析出被抑制；速度达480mm／min时由于凝固前沿液相受到激冷而形成等轴晶。360mm／min为柱状晶加热长大的临界连铸速度。超过此速度，加热时晶粒将急剧长大。临界连铸速度以下提高连铸速度可细化晶粒，经热处理消除内应力后，弯曲疲劳断裂次数可大幅提高。     

热型连铸法制备CuAlBe形状记忆合金管接头

研究了用热型连铸法制备Be含量为0.4%的柱状晶组织CuAlBe形状记忆合金管及其晶状组织,将合金管切割成段,经固溶处理后扩径即成管接头。当连铸速度为80mm/min、冷却距离为10mm、压头为20mm、铸型温度为1 030℃时,记忆合金管连铸过程最平稳,管的表面质量及尺寸控制最好。管接头的最大扩径率可达10.20%,此时管接头的形状回复率仍可达到92.86%。名义扩径率为7.55%时,扩径后As、Af温度升高,Ms、Mf温度降低,合金的相变温度滞后范围从扩径前的40℃增加到了70℃。     

热型连铸超弹性CuAlNi合金丝的拉伸疲劳性能

用热型连铸法以不同速度连铸了φ1．5的柱晶CuAlNi合金丝,研究其拉伸疲劳性能。结果显示:铸态下,连铸速度由240mm／min提高到360mm／min时合金丝由于晶粒细化提高了疲劳寿命;铸态下少量γ2对拉伸疲劳没有显著影响;疲劳拉伸中柱晶晶界开裂,阻隔了疲劳裂纹扩展,降低了疲劳裂纹对表面缺陷的敏感性,有利于提高疲劳寿命。