低过冷Cu70Ni30合金熔体凝固组织粒化机制

采用熔融玻璃净化技术,使大体积Ｃｕ７０Ｎｉ３０合金获得２７０Ｋ深过冷,在宽过冷范围内合金不同过冷度区间的凝固组织演化表明,存在２类晶粒细化和２类不同的枝晶花样,其中,介于３８Ｋ－１２０Ｋ过冷区间,由于再辉过程中的化学过热,首先发生了枝晶熔断,熔断后的枝晶段在界面能驱动下,通过晶界移动形成了第一类晶粒状晶。     

深过冷Cu50Ni50熔体凝固的定向枝晶组织

在高真空度下,采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,在宽的过冷度范围内,研究了Ｃｕ５０Ｎｉ５０合金凝固组织开头演化过程。结果表明,随着过冷度增大,凝固组织发生了３次转变。其中,当１２０Ｋ（ΔＴ＾＊２）〈ΔＴ〈１９２Ｋ（ΔＴ＾＊３）时,凝固组织发生第２次转变,由粒状晶演变为定向生长的深过冷枝晶。通过组织观察和过冷熔体枝晶生长过程的计算发现,快速凝固形成的枝晶在再辉和再辉结束后枝晶熟化过程被高度抑制     

过冷Cu80Ni20合金熔体凝固组织的两次细化机制

在大气条件下,采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,在44K-176K过冷度范围内。研究了Cu80Ni20合金凝固组织的两次细化机制。第一类粒状晶的形成为熔断-再结晶机制．枝晶形成过程为：首先,快速凝固过程中的树枝晶发生严重重熔,形成树枝晶段;然后。树枝晶段通过外延生长后形成不稳定晶界,并在界面能驱动下与高温发生晶界移动和晶粒合并,形成再结晶晶粒。第二类粒状晶的形成为碎断-再结晶机制,在大过冷度下,快速凝固过程中液固相体积转变速率的提高,不仅使枝晶内部缺陷骤然增加,而且会导致固相内极高的应力和应变能。在应力作用下枝晶全面碎断,形成“网状枝晶块”,枝晶块通过内部缺陷和应变能的作用,发生界面的移动和合并即再结晶过程,形成第二类粒状晶。     

深过冷Cu-37.4%Pb偏晶合金凝固行为和微观组织

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究Cu-37.4%Pb偏晶合金过冷熔体凝固组织的演化规律和熔体过冷度及形核率对相分离的影响.研究表明:对于偏晶合金,当过冷度<150 K时,由于初生相L2的长大被抑制,形成Pb分布在α枝晶间的均匀凝固组织;当过冷度>150 K时,随着过冷度的增大,由于Ostward熟化和凝并的加强,L2液滴尺寸增加,导致L2的液相分离,凝固组织中的Pb颗粒尺寸经历由小变大的过程,直至发生分层.     

过冷Ni—2Pb单相偏晶合金的组织粒化

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究了过冷Ni-2Pb单相偏晶合金的组织粒化机制。在22～280K过冷度范围内,Ni-2Pb合金组织发生两次粒化。当22K<ΔT<66K时,合金组织由普通树枝晶渐变为第一类粒状晶;当ΔT>88K时,合金组织由第一类粒状晶转变为深过冷树枝晶;当ΔT>187K时,合金组织骤然粒化为第二类粒状晶。BCT模型分析表明第一类粒状晶的粒化机制为枝晶熔断再结晶机制;第二类为枝晶碎断再结晶机制。     

准晶Al72Ni12Co16合金在特殊涂层中的深过冷及其凝固组织

研究了Si-Zr—B模壳涂层对准晶A172Ni12Co16合金过冷度与凝固组织的影响规律。通过使用Si—Zr—B涂层模壳，在A172Ni12Co16合金中获得了不同大小的过冷度，其最大值达到195K。根据经典形核理论，计算了熔体与涂层内壁间的润湿角。研究结果表明：Si—Zr—B涂层对过冷准晶A172Nil2Co16合金熔体具有较强的抑制形核作用，因而可使大体积合金熔体获得深过冷。     

过偏晶合金Ni-40%Pb深过冷凝固组织

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究过冷Ni-40%Pb(质量分数)过偏晶合金的组织演化规律. 结果发现 过偏晶合金在快速凝固阶段本质上是以枝晶方式生长; 当ΔT《50K时, 合金组织为粗大枝晶+枝晶间Pb相+团块状Pb相; 当100《ΔT《198K时, 合金组织宏观偏析严重; 当ΔT＝292K时, 合金组织呈粒状晶, 第二相均匀弥散分布. 分析表明凝固组织宏观偏析与快速凝固阶段固液相变速率和体系残余液相分数有关; 粒状晶粒化机制属于枝晶碎断再结晶机制.     

过冷Cu70Ni30熔体在石英玻璃涂层壳型中过冷遗传性

在熔模铸造壳型内表面基体玻璃涂层（Ｂ）上，用溶胶－凝胶原理制备了非晶薄膜涂层（Ｆ），ＦＴＩＲ和ＴＧＡ－ＤＴＡ 分析结果表明，裂纹发生在室温～４００℃加热区间，产生的主要原因，是热处理过程中涂层吸附水、醇快速解附引起薄膜膨胀所致，这一过程中涂层的热失重占总失重量的８９．５％ 。为此，用分级热处理工艺制备了无裂纹Ｂ－Ｆ复合涂层，ＸＲＤ分析结果表明，该涂层为ＳｉＯ２ 玻璃态。将净化后获得深过冷的Ｃｕ７０Ｎｉ３０合金熔体浇入Ｂ－Ｆ涂层中，获得了１９８Ｋ深过冷，其过冷度遗传率达到了０．７６。     

快速定向凝固Cu50Ni50单晶

过冷单相合金熔体枝晶生长过程动力学分析结果表明,存在一个枝晶生长控制方式发生转变的临界过冷度ΔＴｃ→（溶质过冷度ΔＴｃ与热过冷度ΔＴｔ交点对应的过冷度）。在临界过冷度两侧枝晶对生长过程中速度波动的响应不同。当ΔＴ〈ΔＴｃ→ｔ时,枝晶生长主要受溶质扩散控制,任何波动引起生长速度提高,都将引起枝晶尖端ΔＴｃ增大,导致生长速度回落。当ΔＴ〈ΔＴｃ→ｔ时,枝晶生长的控制性环节是热扩散,生长速度提高,溶质截     

深过冷Cu-20%Pb亚偏晶合金凝固组织的细化机制

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究Cu-20%Pb亚偏晶合金的凝固组织,用BCT-LKT枝晶生长模型对深过冷凝固过程的热力学参数进行了计算,分析了过冷Cu-20%Pb亚偏晶合金的凝固机制.结果表明,在低过冷度下,Cu-20%Pb亚偏晶合金凝固组织由粗大的Cu枝晶和Pb相组成.随着过冷度的增大,Cu枝晶和Pb相细化,Pb相分布均匀.但在不同的过冷度范围,凝固组织细化机制不同.过冷度小于200 K时,快速凝固阶段结晶潜热集中释放造成的温度回升引起枝晶大量重熔是枝晶细化的主要因素;过冷度大于200 K时,枝晶高速生长导致枝晶各部位的不均匀收缩及枝晶骨架间液相的高速流动会使枝晶受力产生碎断,枝晶重熔和枝晶碎断共同作用使得枝晶发生细化.     

GRAIN REFINEMENT INDUCED BY REMELTING IN UNDERCOOLED Fe-30at.%Co ALLOYS

1.IntroductionSolidificationofundercooledmeltscanproducetherefinedmicrostructuresincludingdendritesandequiaxedgrainsthatareexpectedtoresultintheimprovementofmechanicalproperties.Itisgenerallybelievedthatthegrainrefinementoccurswhentheunderco0l-ingislargerthanthecriticalunderc0olinginsomealloys.Severalmechanismshavebeensuggestedtoaccountf0rtherefinement.Walkerdemonstratedthattheoccurrenceofgrainrefinementinundercooledmeltsisduet0thepressurepulsewhichhasbeende-tectedbytheemissi0nofasound.avel1].…     

Zr55Al10Ni5Cu30合金熔体与不锈钢的润湿行为

用座滴法研究了Zr55Al10Ni5Cu30合金熔体与不锈钢基片在连续升温和不同温度下保温20 min的润湿动力学,用扫描电镜观察了润湿冷凝样品的界面形貌,用能谱分析、X射线衍射等研究了界面反应,分析了Zr55-Al10Ni5Cu30与不锈钢基片之间的扩散和界面问题.结果表明:随着温度的升高,Zr55Al10Ni5Cu30与不锈钢基片之间的润湿角减小,润湿半径增大;1 223,1 273 K时等温润湿动力学分3个阶段:孕育阶段、准稳态减小阶段和趋于平衡阶段,温度高于1 323 K时润湿只有趋于平衡阶段;Zr55Al10Ni5Cu30合金与不锈钢之间的润湿为反应控制型润湿,界面处有明显的扩散层和界面反应层;合金熔体一侧含熔体与不锈钢反应生成的Cr2Zr,界面处含反应生成的Al5Cr;在制备Zr55Al10Ni5Cu30/不锈钢非晶复合材料时必须合理选择制备工艺,严格、控制界面反应.     

Undercooling heredity of Cu_(70)Ni_(30) melt solidified in non-catalytic nucleation coated mould

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ ,ａｓｔａｂｌｅｕｎｄｅｒｃｏｏｌｉｎｇｃａｎｂｅｏｂ ｔａｉｎｅｄｉｎｔｈｅＣｕ Ｎｉｍｅｌｔ[1～ 3] .Ａｓｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｌｙｕｎ ｄｅｒｃｏｏｌｅｄｍｅｌｔ,ｉｔｃｏｕｌｄｓｔａｙｉｎｉｔｓｓｔａｔｅｗｈｅｎｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｕｎｄｅｒｃｏｏｌｉｎｇｔｅｍｐｅｒａ ｔｕｒｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｎｕｃｌｅａｔ…     

三元Cu60Ni20Cr20合金的制备及其显微组织

采用机械合金化,随后在750℃、58 MPa 下热压制备了致密的块体纳米晶Cu60Ni20Cr20合金,用x射线衍射仪、扫描电子显微镜等分析手段对比研究了不同晶粒尺寸的Cu60Ni20Cr20合金的显微组织.结果表明:随着球磨时间的延长,由于晶粒的细化和应变的结果,衍射峰偏移并有明显的宽化产生,Cr在Cu中的固溶度明显增加,在球磨40 h后,合金已由双相变成亚稳态的单相.由于机械合金化的粉末处于非平衡态,其过饱和固溶体随热压和真空退火过程的进行会慢慢分解,合金由单相变成两相,a-Cu和γ-Cr两相颗粒均成倍长大,但仍保持纳米级尺度.扫描电子显微镜(SEM/EDX)观察表明,合金致密度很高且显微组织均匀.讨论了晶粒细化对合金显微组织的影响.     

深过冷合金再辉与凝固组织的研究

发现深过冷Ni_(68)B_(21)Si_(11)合金液形核过程中的多次再辉现象,揭示了二次和三次再辉的过冷条件,以及对凝固组织的影响。研究结果表明,深过冷Ni_(68)B_(21)Si_(11)合金液存在两种凝固机制:一是NilB,Nj‘si,B和Ni,B的三相共晶生长;另一个是以NilB为领先相的枝晶簇生长。当过冷度低于200K或超过310K时,合金液凝固仅伴生一次再辉,其晶体生长以第一种凝固方式进行。其他过冷范围内的合金液则发生多次再辉和枝晶簇凝固。     

Zr50Cu50合金过冷熔体中的晶体生长速度

利用静电悬浮设备成功地实现了Zr50Cu50合金熔体的深过冷与凝固,并测得了在近200K的过冷度范围内的晶体生长速度．随过冷度的增加,初生ZrCu相的晶体生长速度几乎呈线性增大,但在整个测量的过冷度范围之内,其生长速度极低,比一般的金属、Si和Ge等的生长速度低两个数量级以上．     

金属玻璃Zr70Cu30高压下的晶化

X射线衍射表明,在2GPa高压下金属玻璃Zr_(70)Cu_(30)的晶化温度提高约20℃,其上限值可达30℃。晶化产物除α-Zr,CuZr_2外还有Cu_(10)Zr_7相。     

形变对70Cu—30Ni合金腐蚀行为的影响

研究了７０Ｃｕ－３０Ｎｉ合金固溶处理后不同程度形变及其在ＮａＣｌ溶液浸泡和海水暴露中的腐蚀行为。结果表明，随着形变量增加，７０Ｃｕ－３０Ｎｉ合金腐蚀电位和极化电阻随时间下降速度增加，其腐蚀产物膜中镍含量增加，氯离子浓度减小，所形成的海水腐蚀产物薄膜。     

GRAIN REFINEMENT IN BULK HYPERCOOLED Ni_(50)Cu_(50) ALLOY

1.IntroductionNi-Cuisatypicalbinarysolid-soIutionalloysystemwherefine-grainedequiaxedmi-crostructurescanbeobservedwhensolidifiedatsmallandlargeulldercoolings,whereascoarsedendriticgrainonesarefoundatintermediateundercoolings[1-3].Thedifferencebetweencoarsedendriticgrainsandrefinedequiaxedgrainsingrainsizecanbeaslargeastwoordersofmagnitude.Themicrostructurecharacterizedbyeithercoarsedendriticgrainsorrefinedequiaxedgrainsdependsontheundercooling,AT,atwhichsolidifica-tionstarts.Thetransitionbet…