Fe-Sn偏晶合金的深过冷快速凝固组织

采用3m落管实验装置研究了Fe—Sn偏晶合金深过冷快速凝固组织。结果显示在大的过冷度下，亚偏晶合金，偏晶合金和过偏晶Fe—Sn合金均获得了组织均匀的两相共生组织，表明在过冷条件下偏晶相图具有与共晶相图相似的偏晶共生区。在过偏晶合金中，富Sn液相优先聚集生长，具有调幅分解生长特征；而在亚偏晶合金中，领先形成相为Fe的固溶体，它以形核长大的方式进行。在Fe—26．2％Sn亚偏晶合金中，首次获得了绝对稳定平界面生长单相组织，实际的溶质分配系数kv→l，经计算，获得绝对稳定平界面生长的临界过冷度为588K，ΔT＝0．4TL，对应的生长速度为38．3m／s。     

Al—0.53Zn合金近快速定向凝固条件下的胞晶间距选择

利用Ｂｒｉｄｇｍａｎ装置考察了Ａｌ－０．５３Ｚｎ单相合金在近快速定向凝固条件下的胞晶间距选择规律。结果表明：在给定的温度梯度下,随着生长速度的增大,定向凝固组织均为胞状晶、胞晶间距λ的分布存在一个较宽范围,其最大,最小及平均间距随生长速度ｖ变化的实验规律可为：λｍａｘ＝９４８．５１ｖ＾－０．４９６１,λｍｉｎ＝６６１．１６ｖ＾－０．５０１５,λ＾－＝４１２．４１ｖ＾－０．５０４９。ＫＧＴ理论模型较     

变速生长条件下Al—Cu合金的定向凝固枝晶组织

应用改进的定向凝固装置研究了Ａｌ－２ｗｔ－％Ｃｕ和Ａｌ－４ｗｔ－％Ｃｕ合金在阶嗾和不同加速度线笥变速生长条件下，定向凝固组织的动态转变实验结果表明：尽管定向生长的胞－枝晶动态转变过程随加速度的降低而减缓，但胞晶组织都是在经历了一定的胞晶形貌扰动之后才发生快速失稳，分枝累化并向枝枝晶组织过渡。     

超高温度梯度快速定向凝固的Cu-Mn合金胞晶间距

利用5kW CW CO2激光器对Cu-31.4%Mn合金进行了一系列表面重熔实验, 就激光束扫描速度对重熔区微观组织生长方向的影响和超高温度梯度快速定向凝固条件下胞晶间距选择规律进行了研究. 实验结果表明 熔池中微观组织的生长方向强烈地受激光工艺参数(激光输出功率和扫描速度)的影响. 通过采用本实验的工艺, 实现了与Bridgman法类似的超高温度梯度快速定向凝固, 其温度梯度可高达106K/m, 速度可高达24.1mm/s. Cu-31.4%Mn在超高温度梯度快速凝固条件下的胞晶间距存在一个分布范围.随生长速度的增大, 胞晶间距减小. 胞晶间距与生长速度的关系为 λmax=1.25v-0.61b, λmin=4.47v-0.52b, λ-=9.09v-0.62b. 实验结果与快速凝固条件下枝晶生长模型(Hunt-Lu模型)吻合.     

定向凝固下Mg-1.5Gd合金的微观结构与微观偏析

研究了不同速率下定向凝固Mg-1.5Gd合金的微观结构和微观偏析。研究发现,Mg-1.5Gd合金的凝固组织为典型胞晶结构,通过线性拟合得到胞晶间距与凝固速率的关系为：λ= 130.2827V^-0.2228,此结论与Trivedi模型拟合较好。通过Scheil模型计算热力学凝固路径,结合试验观察可确定凝固组织为α(Mg)相和α(Mg)+Mg₅Gd二元共晶相。同时,通过Scheil模型计算所得Gd元素的微观偏析与EPMA测量结果基本一致。     

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。     

激光熔化沉积定向快速凝固高温合金组织及性能

采用激光熔化沉积定向快速凝固工艺,制备出了具有快速定向生长微细柱晶组织的Rene95高温合金板状试样,其一次枝晶间距约为7 μm、枝晶间完全无γ/γ'共晶组织析出.结果表明,激光熔化沉积定向快速凝固微细柱晶Rene95高温合金具有优异的力学性能.     

变速生长条件下Al－Cu合金的定向凝固枝晶组织

应用改进的定向凝固装置研究了Ａｌ－２ｗｔ－％Ｃｕ和Ａｌ－４ｗｔ－％Ｃｕ合金在阶跃和不同加速度线性变速生长条件下，定向凝固组织的动态转变。实验结果表明：尽管定向生长的胞－枝晶动态转变过程随加速度的降低而减缓，但胞晶组织都是在经历了一定的胞晶形貌扰动之后才发生快速失稳、分枝细化并向树枝晶组织过渡，加速度不同，由失稳胞晶演变成的树枝晶可具有多种分枝形式。     

激光烧结金属粉末涂层组织和凝固特征

利用激光直接成形技术，采用5kW连续CO2激光器对镍基合金和钴基合金粉末进行单道涂覆烧结试验，得到表面平整、组织细密的、无缺陷的激光涂覆层，利用扫描电镜和显微硬度计对其微观组织及硬度分布进行了分析和测试，并结合凝固理论，探讨了激光涂覆层显微组织特征。     

激光快速熔凝Ni-Sn共晶合金的组织演变

采用Ni 28%Sn,Ni 30%Sn,Ni 33%Sn和Ni-35%Sn(质量分数)共4种成分的亚共晶和过共晶合金,考察了Ni Sn共晶合金在激光快速熔凝过程中的组织演化过程.当激光扫描速率较低时,Ni 28%Sn亚共晶合金和Ni-35%Sn过共晶合金的熔凝组织主要由细化的初生枝晶(亚共晶合金为α-Ni相,过共晶合金为Ni3Sn相)和枝晶间共晶(α-Ni+Ni3Sn)组成;近共晶合金Ni-30%Sn和Ni 33%Sn的熔凝组织基本相似,熔池从底部到顶部存在柱状共晶团向等轴状共晶团的转变.Ni-Sn亚共晶和过共晶合金熔池底部皆存在少量粗大的残留初生相.激光快速熔凝后,相比基材中所存在的层片和棒状共晶的混合组织,熔池内的共晶组织皆为层片状共晶,层片间距相比基材明显减小,并呈现垂直于熔池底部外延生长的特征.通过对比4种成分合金在不同激光扫描速率下的熔凝组织,获得了激光快速熔凝条件下Ni-Sn合金共生生长区的成分范围以及临界激光扫描速率.应用描述快速枝晶生长的KGT模型和快速共晶生长的TMK模型对熔凝组织进行了分析,模型计算结果与实验结果符合良好.     

Microstructure of Zn-2%Cu Alloy Under Laser Rapid Melting—Solidification

利用5kW连续波CO2激光器对Zn-2％Cu包晶合金进行了表面快速熔凝实验研究，扫描速率从6mm／s至1207mm／s．随着凝固速率的提高，该合金微观组织形态由低速平界面向层片状组织、浅胞晶直至高速绝对稳定平界面转变．实验结果表明，该合金微观组织演化规律与利用林鑫等的数值模型和Jackson—Hunt的共晶模型相结合所得到的界面响应函数作出的预测结果吻合较好．     

不锈钢激光表面熔凝处理的组织特征

不锈钢经激光表面熔凝处理后，其组织形态发生了显著的变化，在表面熔凝层中分别出现白亮带、细胞晶、胞枝结构以及紊乱枝晶组织，对其形成原因进行了分析．在激光熔池中观察到典型的胞枝转变，对转变的临界条件进行了深入研究，结果表明：实验确定的胞枝转变临界速度与最近提出的ＢＪＴ模型的预言值符合得较好．     

Microstructure And Its Scales Of Cu--70%Sn Peritectic Alloy Under High—Temperature Gradient Directional Solidification

在凝固速率1-500 μm／s的范围内,Cu-70％Sn包晶合金定向凝固组织由ε相、包晶η相和共晶体组成,ε相为 领先相与最高界面生长温度假设的分析一致.理论计算结果显示,当凝固速率大于22.35 mm／s时,η相可直接从液相中析出, 无需通过包晶反应进行.凝固速率越低,ε向η相固相转变系数越大,造成ε相尺寸在1-5μm／s范围内变化很小,而包晶η 相的体积分数随凝固速率的增加呈现先减后增的变化趋势.在凝固速率小于50#m／s时, Cu-70％Sn包晶合金一次枝晶间距 满足λV0.325=199.5μm1.325·s-0.325;在凝固速率高于50μm／s时,一次枝晶间距满足λV0.528=676 μm1.528·s-0.528.     

CELLULAR SPACING SELECTION OF Al-0.53wt%Zn ALLOY UNDER NEAR-RAPID DIRECTIONAL SOLIDIFICATION CONDITION

1.IntroductionCellular/dendriticspacing,asoneofthemostimportantsolidificationmicrostructuralscales,isofcriticalsignificancetothestudyofsolidificationtheoryandcontrolofmicrostructures.Recently,severalimportantdevelopments[1--4]havebeenmadeintheoreticalresearchesonplanarfrontgrowthandtheselectionofcellular/dendriticstructureatlowgrowthvelocityunderconstrainedcrystalgrowthcondition,andithasbeenrecognizedinexperimentalinvestigationsls--ic]thatthereexistsawideallowablerangeofprimarydendriticspacing…     

Ti对Al—Si合金快速凝固组织的影响

本文探讨了Ti对Al-Si合金快速凝固组织特征的影响,结果表明,Ti引入Al-Si合金以后,降低了合金的过冷能力,使合金在较小的初始过冷度下即开始凝固,从而使合金快速凝固条带的起始凝固组织粗化,胞晶间Si的偏析程度加剧。     

Cu-20%Co合金雾化液滴的凝固组织特征

对Cu-20%Co合金进行了高压气体雾化快速凝固实验,获得了富Co相以微细球形粒子形式分布于基体的Cu20%Co合金粉末.富Co相粒子的尺寸随着粉末尺寸的增加而增大.在凝固过程中,富Co相液滴受固-液界面推斥;凝固后,Co相粒子主要分布于晶界.由于富Co液相的表面能较高,液-液相变时弥散相液核通常在雾化液滴内部形成,并在温度梯度的作用下向雾化液滴中心迁移,从而导致在粉末表面形成很薄的富Cu基体相层.     

EUTECTIC GROWTH OF CAST IRON UNDER RAPID SOLIDIFICATION

The eutectic growth of cast iron during rapid solidification has been studied with laser remelt-ing and deep etching technology.A new mode of mushroom eutectic growth was observed oth-er than the usual honeycomb and lamellar ones.The mushroom eutectic growth may finallyform the lamellar dendritic structure.     

铸铁快速凝固条件下共晶生长

采用激光快速熔凝和深腐蚀技术,对快速凝固过程中铸铁的共晶生长进行了研究。结果发现,在快速凝固条件下,共晶莱氏体除按普通条件下的蜂窝伏和层片状生长外,还存在一种新的共晶生长方式,即蘑菇状共晶生长,最终形成带有大量分枝的层片分枝结构。