Bi-20.5Te合金熔体结构转变及其对凝固的影响

通过对Bi-20．5Te合金熔体电阻率随温度变化的研究，发现合金熔体在642℃时存在着液一液结构转变。分析Bi-Te合金熔体在不同成分和不同温度的原子结合规律，认为这种结构转变是由于熔体中的原子团簇变化引起的。将Bi-20．5Te合金分别在熔体结构转变前温度（600℃）、结构转变后温度（700℃）的范围内熔炼、保温，测定相应的凝固曲线，并观察凝固组织。结果表明，相对于在结构转变前保温处理的熔体，将合金在700℃保温处理后，凝固时所需过冷度增大，释放凝固潜热更加剧烈，并且凝固组织显著细化。产生这种现象的原因是由于熔体结构内的Bi—Bi同类原子团簇，以及具有共价结合的Bi—Te原子团簇在高温下被打破，熔体趋向均匀，对凝固过程中的原子扩散造成影响，进而影响合金的凝固行为及组织。     

Al-18%Si合金凝固组织与熔体状态的相关性

本文以直流四电极法探索了Al-18%Si合金在升温过程中熔体的电阻率-温度（-ρT）关系,根据在800~950℃及950~1050℃区间-ρT的异常行为分析认为,后者对应液-液结构转变,其间原先的Si原子团簇被打破,原子重新排列形成新的细小团簇,液体结构更加均匀,而前者则为预转变。依据上述信息采取不同温度分别进行熔体过热处理来探索其凝固组织的差别,结果发现,相对于常规熔炼温度,在高于熔体结构转变温度（1150℃）进行熔体过热处理,初晶硅明显细化,而在预转变状态进行熔体过热处理并不能明显改变凝固行为和组织。     

强冷条件下Sn-30Sb合金熔体结构改变对凝固的影响

结合强制冷却方法研究了 Sn-30Sb合金在温度诱导液相结构转变前后熔体的凝固行为及其组织的变化.结果表明,在液相结构转变后保温处理的熔体,相对于在液相结构转变前保温时,其凝固时所需过冷度增大,SnSb化合物明显细化,分布弥散化.分析认为,由于在升温至876～1 135 ℃范围时熔体液相结构发生转变,导致熔体中类固型原子团簇被大量打破,熔体结构趋于均匀和无序,抑制了初生相的形核、生长,进而有利于包晶转变的进行,使得凝固组织变化明显.     

温度诱导液相结构转变对Pb-Sn合金凝固行为及组织的影响

在前期工作发现的某些合金熔体发生温度诱导非连续液-液结构转变的基础上,通过研究Pb-Sn共晶合金及Pb-Sn80%合金发生液-液结构转变前后熔体的凝固行为及组织,发现后者凝固过冷度较发生熔体结构转变前成倍增大,并导致凝固组织的明显细化.揭示了温度诱导非连续液-液结构转变对合金凝固行为及组织有着明显影响.     

近平衡与亚快速凝固条件下K424高温合金组织演化规律研究

采用差示扫描量热仪与铜模喷铸技术,研究了较宽冷速(0.17~100 K/s)范围内K424镍基高温合金的近平衡与亚快速凝固行为。利用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析仪对不同冷速作用下K424合金γ基体相、γ′沉淀相、MC碳化物及共晶组织进行了表征,并对平均二次枝晶间距进行了定量分析。结果表明：冷速的提高有效细化了初生γ相,二次枝晶间距由0.17 K/s时的84 μm显著下降到100 K/s时的5 μm, 同时导致γ′沉淀相的析出时间缩短,平均晶粒尺寸下降。亚快速凝固条件下所形成的过饱和固溶体在后续加热过程中发生沉淀相析出。枝晶组织的细化与溶质截留的发生,降低了凝固过程中成分偏析,有利于γ+γ′共晶相及碳化物尺寸的下降。     

熔体保温条件下超声波对A1-1%Si合金凝固组织的影响

研究了A1-1%Si合金在保温条件下超声波处理对其凝固组织的影响,考察了不同保温温度、不同处理时间及不同冷却方式条件下A1-1%Si合金凝固组织的变化规律.试验表明:在不同保温温度条件下,当保温温度较高时,超声波处理熔体的晶粒细化效果不明显,晶粒粗大;随着保温温度的下降,铸锭中等轴晶的数量先呈递增趋势;当在两相区内进行超声波处理时,晶粒细化效果降低,等轴晶数量明显减少,可以认为存在一个适当的超声波处理温度.此外,坩埚材质和冷却方式对保温处理后熔体凝固组织有很大的影响.     

温度诱导的液-液结构转变对Sn-10%Sb合金凝固的影响

Sn-10%Sb合金在856～960℃可以发生温度诱导的液-液结构转变。研究了温度诱导液-液结构转变对Sn-10%Sb合金凝固行为及组织的影响。结果表明,合金熔体经历结构转变后,凝固时所需过冷度增大,并且凝固组织显著细化。     

熔体保温条件下超声波施振参数对Al-1%Si合金铸锭凝固组织的影响

以Al-1%Si合金为对象,分别使用两种不同功率的超声波发生器,在熔体保温的条件下通过改变两种不同的超声波施振参数(施振温度以及施振时间),研究了这两种参数对合金铸锭凝固组织的影响.结果表明,在保温条件下,以150 W的超声波发生器通过改变施振温度可以得到细小且分布均匀的等轴晶,最佳保温温度范围为684～654 ℃;另外,在684 ℃保温条件下,以2 000 W的超声波发生器通过改变施振时间也可以得到均匀分布的细小等轴晶组织,最佳施振时间为60 s.在保温条件下,过高的施振温度以及过长的施振时间都会引起熔体内较大的热效应,使细小的晶核发生重熔,从而使得晶粒粗化.     

SnSb15合金液-液结构转变的可逆性及熔体状态对凝固的影响EI北大核心CSCD

为了探讨液-液结构转变的可逆性及熔体状态对凝固的影响,利用直流四电极法测量SnSb15合金熔体在三轮连续升降温过程中的电阻率-温度曲线。分析SnSb15合金熔体的不可逆和可逆转变的物理内涵,进而讨论不可逆转变对凝固影响的作用机制。结果表明:SnSb15合金熔体发生了温度诱导的液-液结构转变,其首轮升温过程的转变呈不可逆性,而后续降温及升温过程的转变呈可逆特征;且首轮升温过程的不可逆液-液结构转变显著影响合金的凝固行为和组织,如初生相和包晶相的形核过冷度分别增大9.7和5℃,凝固时间分别缩短2.5和4 s,并且凝固组织明显细化。     

非平衡凝固下Nd8Fe86B6合金的显微组织及凝固行为

研究非平衡凝固条件下Nd8 Fe86 B6合金显微组织和凝固行为的变化规律.结果表明,Nd8 Fe86 B6合金随着冷却速度的增大,组织发生明显变化.当冷却速率低于1.3×103 K/s,组成相为Nd2 Fe14 B、α-Fe和富B相;冷却速率介于1.3×103～3.95×105 K/s之间组成相为Nd2 Fe14B和α-Fe相;当冷却速率介于3.95×105～4.51×105 K/s时,相组成为Nd2 Fe14 B相和非晶相;冷却速率大于5.39×105 K/s时组织为完全的非晶相.随着冷却速率的增大,各个相的尺寸由微米级别减小到纳米级别.     

熔体过热处理对SnAg3Te5合金凝固组织的影响

本文以直流四电极法、热分析法分别测量了SnAg3Te5合金熔体的电阻率-温度曲线及热分析曲线.结果表明:在连续两轮的升降温过程中,合金熔体的电阻率在远高于液相线几百度的温区内发生了不可逆转变,不同热历史下相同成分合金的热分析曲线也存在明显差异.同时,在不同冷却方式下转变前后的合金凝固组织都发生了显著变化,这些差别充分表明,SnAg3Te5合金熔体在升降温过程中的某个特定温度区间内,由于熔体内部化学短程序的打破或重组而发生了温度诱导的液态结构转变.     

Cu-23%In合金凝固组织随冷却速度变化规律

采用不同的冷却速度,制备了Cu-23%In合金试样.在对试样进行显微组织分析、宏观组织分析、电子探针分析和SEM扫描电子显微分析的基础上,研究了合金的显微组织、宏观组织和晶粒形态等特点,及其与冷却速度的关系,结果表明,Cu-23%In合金在金属型冷却条件下以枝晶方式凝固,最终组织为α枝晶相和枝晶间δ相.冷却速度对Cu-23%In合金的组织有明显的影响.     

Pb-Sb30%液-液结构转变的不可逆性及其对凝固的影响

在前期研究发现一些二元合金在液相线上数百度温度范围内发生温度诱导液-液结构转变的基础上,进一步研究了Pb-Sb30%合金液-液结构转变的可逆性,结果表明,该合金熔体发生的结构转变是不可逆的;并探讨了液-液结构转变对其凝固行为及组织的影响,发现结构变化后的熔体凝固过冷度增大,初生相和共晶相组织明显细化,且维氏硬度值提高约30%。     

铸型冷却强度对脉冲电流细化纯铝凝固组织的影响

通过改变脉冲电流参数和铸锭的冷却速度,研究了脉冲电流细化纯铝的规律.试验结果表明:在较快的冷却速度下脉冲电流峰值对组织细化程度的影响明显强于脉冲频率的作用.当频率超过200Hz后电流的热效应导致细化效果反而变差,同时电流的作用存在一个极限值,当电流峰值达到125A之后细化效果明显增强,但是继续提高参数,细化效果并没有随之提高.在较慢的冷却速率下,由于增加了脉冲电流的有效作用时间以及晶核迁移的时间,易于获得等轴晶组织.     

93.3Sn3.1Ag0.5Cu3.1Bi钎料熔体结构转变及其对凝固的影响

本文采用直流四电极法研究了93.3Sn3.1Ag0.5Cu3.1Bi无铅钎料合金熔体在连续两轮的升降温过程中电阻率随温度的变化关系,探讨了温度诱导的液-液结构转变;以此为基础进一步研究了该合金在结构转变前后的凝固。结果表明,93.3Sn3.1Ag0.5Cu3.1Bi合金中存在液-液结构转变,并且该结构转变在第一轮升温后的转变过程是可逆的。结合实验结果及分析可知,在首轮升温过程中,结构转变包括不可逆的和可逆的两种不同类型的结构转变。     

冷却速度对Al2O3/Al-Si复合材料凝固组织的影响

采用X射线衍射仪和扫描电镜分析Al2O3/Al-Si复合材料的凝固组织,发现界面处有Cu2Mg富集;Al-Si合金能很好地润湿Al2O3纤维,Al-Si合金与Al2O3纤维形成了共格、半共格混合界面;随着冷却速度的降低,界面偏析严重,没有界面产物。     

拉速对紫铜水平连铸坯凝固行为及组织场影响规律研究

水平连铸是生产铜板带坯的常用方法,探索工艺参数变化对铸坯质量的影响规律十分重要。采用数值模拟的方法分析了水平连铸拉速变化对结晶器内温度场、液穴深度、冷却速率等的影响规律,并结合工艺试验揭示了拉速变化对铸坯组织的影响机理。结果表明,随着铸坯拉速的不断提高,结晶器内的液穴深度持续增加,铸坯表面和芯部沿牵引方向的冷却速率均逐渐降低,且二者的冷却速率差值逐渐减小,当拉速为149 mm/min时,二者冷却速率达到相同;随着铸坯拉速的不断提高,铸坯截面上晶粒生长方向与牵引方向的夹角θ逐渐增大,晶粒生长距离缩短,铸坯表面上晶粒数目增加,平均晶粒直径从1.96 mm逐渐减小到1.05 mm,整体组织均匀性明显提高。     

不同冷却方式下NaF变质对Al-Si合金组织及耐磨性的影响

利用金相显微镜和磨擦磨损试验机研究了NaF对铝硅合金ZL107的变质效果,并且通过空冷和水淬两种冷却方式研究冷却速度对变质效果的影响,对变质前后ZL107的合金耐磨性能进行了对比研究。结果表明,冷却方式对NaF的变质效果有一定影响;变质后合金的耐磨性能提高。