Ti-Al包晶合金定向凝固及组织选择

考察了包晶合金分别在定向凝固初始过渡及稳态生长阶段的凝固特性;分析了凝固过程中液-固界面前沿两相形核过冷与成分过冷的条件及温度梯度(G)和生长速度(v)对两相竞争生长的影响和带状结构形成与共生生长的条件,确定了出现带状结构所必需的成分和G/v条件.计算了TiAl合金在初始过渡阶段初生相及包晶相的竞争生长和向稳态发展的过渡机制,并应用界面响应函数建立了不同成分TiAl合金在稳态生长过程中相与组织随生长速度演化的竞争选择模型及相应的凝固组织图,预测了TiAl合金在不同凝固条件下可能形成的相与组织形态.在所选的合金成分范围内定向实验所得的凝固组织与计算预测的组织选择图有较好的一致性.     

包晶合金定向凝固中的共生生长

对包晶合金定向生长特性进行分析，并与共晶系经典共生生长模型（Jackson-Hunt模型）所描述的共生生长特性进行对比，提出包晶稳态过热共生生长模型，同时以Fe-Ni合金系为对象，对其亚包晶和过包晶成分在不同温度梯度G和生长速度1，下进行定向凝固实验及组织分析。研究结果表明：在定向凝固条件下，包晶系两相严格的共生生长只有在进入稳态且温度高于包晶相变温度时才可能进行；包晶合金两相的共生生长尤其在G／v值高的平／胞界面形态，确实发生在Tp温度以上，与提出的模型所预测的一致。     

Growth restriction effects during solidification of aluminium alloys

The effects of solute elements during solidification on the grain size are very important and can be quantified by the growth-restriction parameter Q, and Q possesses the better correlation with the grain size. Based on the constitutional undercooling generated by the growth of an adjacent grain during the initial solidification, the growth-restriction parameter Q is deduced and a comprehensive physical basis of Q is obtained by using an initial solute distributing equation. For the alloys with more potent nucleants, Q is a suitable predictor of the grain size. For less potent nucleants, the relative grain size(RGS) is a more accurate prediction of the grain size. This prediction coincides with the experimental behaviors for Al-Ti and Al-Cu alloys with lower solute content.     

定向凝固法制备YBC超导体的若干材料学问题

讨论了定向凝固法制备YBCO超导体涉及的包晶转变与包晶反应，成分过冷，扩散控制生长模型，界面效应及定向凝固YBCO生长晶体学等问题。     

Pb-Bi包晶合金定向凝固相和组织选择

针对Pb-Bi包晶合金中高速及低速定向凝固,利用最高界面生长温度判据以及充分形核和成分过冷准则,对Pb-Bi包晶合金定向凝固中初生α和包晶β两相的相互竞争规律进行预测。计算结果表明:在中高速凝固段,与Pb-26%Bi、Pb-28%Bi、Pb-30%Bi和Pb-34%Bi(质量分数)合金对应的α→β转变的临界生长速度分别为20、14、8.5和2 mm/s;在低速凝固段,合金的相选择图分为8个生长区,其中包括两相分别以单相生长区及两相混合生长区。利用该相选择图,结合温度梯度与凝固速度比值(G/V)及合金原始成分(C0)可预测相选择规律及组织形态。     

Ni25Al75合金快速凝固过程中的包晶反应与凝固进程

用平面流铸技术制备了Ni25Al75合金条带，利用XRD，TEM和EDS对快速凝固后的显微组织和微区成分进行了分析。研究表明，Ni—A1合金快速凝固过程中的包晶反应受到了很大程度的抑制，从而影响到快速凝固进程，造成最终相组成中出现了平衡条件下不可能出现的α(A1)，并使NiAl3相有效合金浓度和生长速度增加，导致最终相组成中NiAl3相质量分数增加。     

Pb-Bi包晶合金定向凝固过程中带状组织的形成(英文)

采用Bridgman定向凝固技术对Pb-Bi包晶合金进行定向凝固实验,生长速度为0.5μm/s,温度梯度为35K/mm。在亚包晶和过包晶成分的Pb-Bi合金中(Pb-xBi,x=26%,28%,30%和 34%)均观察到带状组织。由于熔体对流的影响,在试样中心形成树状初生α相,周围被包晶β相基体包围。带状组织出现在树状组织后,并且该带状组织为过渡性的。测定带状组织中的成分分布,从而确定α和β两相的形核过冷度。在有限长试样中,熔体对流是形成过渡性带状组织的主要原因,该过渡性带状组织表现为有限带数,带宽不恒定,且在Pb-Bi合金的两相包晶区很宽的成分范围内出现。     

Sn-Sb包晶合金的快速凝固

设计了一种用于Sn-Sb等滑动轴承合金的无容器接触深过冷快速凝固装置.并以热流分析为基础,利用传热模型和物理模型计算了Sn-16%Sb(质量分数)过包晶合金在本装置中的冷却速度.结果表明:在粒子直径为4mm时,粒子的冷却速度为3.1×102K/s;当粒子直径为0.1mm时,冷却速度达到了105K/s.Sn-Sb包晶合金组织显著细化,初生相SnSb化合物高度弥散化.     

Directionally solidified microstructures and peritectic phase growth of Cu-75%Sn peritectic alloy

Directionally solidified microstructures of Cu-75 % Sn peritectic alloy were investigated at the growth rate ranging from 1 to 300 μm/s. With the growth rate increasing, directionally solidified plate-like microstructures in Cu-75%Sn peritectic alloy are refined by the increase of nucleation quantities of primary ε phases and cooling rate.Peritectic ηphase can grow by the peritectic transformation and direct solidification from the liquid. At the low growth rate varying from 5 to 10 μm/s, the width of ε phase increases due to the effect of the peritectic transformation; however, at higher growth rate, the deviation between the width of ε phase and the whole plate-like microstructure increases resulting from direct solidification of ηphase from the undercooled melt. The regressed data show that the relationship between the width of the whole plate-like microstructure (W) and the growth rate (v)satisfies as Wv0.27= 117 μm1.27 · s-0.27 and the primary dendritic arm spacing (λ) with the growth rate has a relation of λv0.208 =153.8 μm1.208 · s-0.208 as the growth rate increases from 3 to 300 μm/s.     

急冷Cu-Sn合金的快速凝固焊接接头组织特征

应用微型电容储能焊机对厚度约40~60μm的急冷Cu-x%Sn(x=7,13.5,20)合金箔进行了快速凝固焊接.观察了接头的组织形貌,理论计算了微型熔核的冷却速率,分析了熔核中气孔的成因.结果表明,储能焊能够实现急冷Cu-Sn合金箔的快速凝固焊接,形成的焊接接头组织细小致密,具有典型的快速凝固特征.熔核的存在时间仅15.5μs,其平均冷速高达107K/s,接头组织与急冷箔材一致性好.气孔是急冷Cu-Sn合金快速凝固焊接过程中产生的主要缺陷,随着合金中Sn元素含量的增加,熔核中气孔的析出倾向增大.     

Cellular automaton simulation of peritectic solidification of a C-Mn steel

A cellular automaton model has been developed to simulate the microstructure evolution of a C-Mn steel during the peritectic solidification.In the model,the thermodynamics and solute diffusion of multi...     

Ti-(44-50)Al合金定向包晶凝固过程中的组织演化

利用TiAl二元系的热力学模型,计算了Ti—(44—50)Al(原子分数,％)合金包晶反应附近的相图,确定了初生相β和包晶相α的固、液相线,得到了界面响应函数所需的部分参数．利用这些参数及单相合金凝固界面响应函数模型,计算了初生相β和包晶相α的界面温度与生长条件变化的关系;结合最高界面生长温度判据,分析了Ti—(44—50)Al合金凝固过程中的相选择和组织演化,并确定了Ti—Al合金稳态凝固时以成分和G／υ为框架的相选择图．     

包晶钢的碳含量及相关的凝固收缩

对w(C)=0.1%和w(C)=0.18%时包晶反应的凝固收缩进行了阐述。     

超高压条件下凝固界面的稳定性

对Al Si合金在 3.6～ 5 .5GPa高压下凝固形成的组织与常压凝固组织进行了对比 ,对高压下的胞枝晶转变进行了分析。发现高压对合金固溶度和扩散系数的影响是引起高压凝固组织变化的主要原因。     

Directional solidification of Ti-45Al-8Nb-(W,B,Y) alloy

Using a Bridgman vertical vacuum furnace,Ti-45Al-8Nb-(W,B,Y) (at.%) bars,which were prepared from a plasma arc melting (PAM) ingot,were directionally solidified at growth rates of 10,15,and 20 μm/s.Polysynthetic twinned (PST) crystal with an aligned lamellar microstructure was obtained at the growth rate of 15 μm/s because of high Nb addition.The principle of PST crystal growth and the effect of Nb element were discussed.The results of investigations on microstructure and micromechanical properties of the d...     

Q345D低碳钢近平衡凝固相的转变试验

为了研究近平衡凝固对液相线和包晶反应温度的影响,分别采用差热分析仪和自制的高温相转变凝固试验装置对Q345D低碳钢进行凝固相转变试验及高温凝固组织进行研究。试验表明,试样在近平衡冷却条件下20和30 ℃/min冷却时,与平衡凝固相转变相比初生铁素体析出温度分别降低了56和88 ℃,包晶反应转变温度分别降低了29和68 ℃。另外,在液相线以上发生近平衡凝固后得到的组织为液相直接形成奥氏体;在包晶转变温度发生近平衡凝固时,形成奥氏体晶粒形核较小,晶内组织为针状马氏体,晶界处有少量高温自由铁素体,包晶反应未发生;而在奥氏体转变区发生近平衡凝固时,奥氏体晶粒充分长大,即包晶反应转变完全发生,同时高温铁素体消失。     

共晶和包晶合金定向凝固过程中共生生长的形态稳定性

近年来对共晶合金共生(耦合)生长形态稳定性的研究取得了一系列重要的成果。这些成果主要包括:片层共晶共生生长在最小过冷度下的超稳定性、片层共晶共生生长的Z字形分叉、熔体流动及非线性动力学对共生生长形态稳定性的影响等。在此基础上人们又开始关注包晶合金定向凝固中的稳态共生生长及其形态稳定性。综述了这些研究成果,并对其发展方向进行了探讨。     

Directional solidification of Ti-45AI-8Nb-（W,B,Y） alloy

Using a Bridgman vertical vacuum furnace, Ti-45Al-8Nb-(W,B,Y) (at.%) bars, which were prepared from a plasma arc melting (PAM) ingot, were directionally solidified at growth rates of 10, 15, and 20 μm/s. Polysynthetic twinned (PST) crystal with an aligned lamellar microstructure was obtained at the growth rate of 15 μm/s because of high Nb addition. The principle of PST crystal growth and the effect of Nb element were discussed. The results of investigations on microstructure and micromechanical properties of the directionally solidified (DS) bars of Ti-45Al-8Nb-(W,B,Y) alloy are briefly summarized.     

PdW20包晶合金的凝固组织及相选择

考察了凝固速率在50~1.8×103μm/s范围内的PdW20合金凝固组织及凝固速率对微观组织形态和领先相的影响。结果表明,三种不同凝固条件下的凝固组织由初生W相、包晶(Pd)相和固溶体Pd相组成。随着凝固速率增大,合金组织从树枝晶转变成等轴晶,晶粒大小快速减小。合金组织存在显微偏析,并且随着凝固速率增大,晶内与晶界上的成分差值减小。在3.2×102μm/s凝固速率下,观察到领先相W在进行包晶反应时不完全,还有部分W剩余。     

Microstructure evolution of Cu-Pb monotectic alloys during directional solidification

1 Introduction Monotectic alloy is an important class of alloy whose binary phase diagram has a miscibility gap, in which the original single liquid will decompose into two distinct immiscible liquids within a few seconds. In the normal gravity field, a …