深过冷Cu-30Ni合金单向凝固组织的力学性能

研究了过冷0～210K的Cu－30Ni（原子百分数）合金的组织演化规律．在105～155K的过冷范围内实现了自由生长枝晶的单向凝固，获得了单向凝固的单晶组织.深过冷熔体的微观净化和单向快速凝固，有效地去除了合金中的微细夹杂物，减少了宏观偏析和校晶偏析，显著改善了材料的均匀性，在拉应力作用下材料从沿晶断裂转变为穿晶断裂与常规铸态组织相比，其延伸率、极限抗拉强度和0．2％屈服强度分别提高到原组织的25倍、3倍和1．3倍     

铸型涂层对熔体过冷度和凝固组织的影响

利用溶胶－凝胶方法,在铸型内表面玻璃涂层上制备ＳｉＯ２晶态和非晶态薄膜涂层,将深过冷的Ｃｕ７０Ｎｉ３０合金熔体浇入两种涂层铸型中,分别获得９０Ｋ和１９８Ｋ的过冷度。提出了用重合密度和重合原子中心偏离度分析涂层结构对合金熔体形核惰性影响的模型。用ＢＣＴ模型分析过冷熔体凝固过程中枝晶生长与过冷度的关系,结果表明,８０Ｋ为临界冷度,△Ｔ〈８０Ｋ时,枝晶生长受成分过冷控制;△Ｔ〉８０Ｋ时,受热过冷控制。在深过冷范围内,凝固组织为细密挺直枝晶。     

过冷Cu-Ni-Fe合金凝固组织的演化

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法，研究了Cu－390Ni－60Fe（mg·g－1）合金过冷熔体凝固组织的演化规律在过冷度25～304K的范围内，其凝固组织的形态有两次突变：第一次是在过冷度110K时，因枝晶熟化被抑制，由枝晶重熔形成的粒状晶转变成高度细化的细枝晶；第二次发生在过冷度180K时，组织因细枝晶再结晶转变成均匀的准球状晶粒     

深过冷Cu-Pb偏晶合金的快速凝固行为和凝固组织

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了亚偏晶Cu-25%Pb合金,Cu-37.4%Pb偏晶合金和过偏晶Cu-40%Pb(质量分数)合金过冷熔体凝固行为和凝固组织的演化规律,以及Cu-37.4%Pb偏晶合金的过冷度对磨损率的影响.研究表明:在过冷亚偏晶Cu 25%Pb合金熔体凝固过程中先形成α(Cu)初生相,随着过冷度的增大,凝固组织经历粗大枝晶重熔形成的细化枝晶向准球状晶粒演化的过程;在过冷Cu-37.4%Pb偏晶合金熔体凝固过程中初生相为L2相,当过冷度在20～150 K区间时,得到第二相S(Pb)弥散在α(Cu)枝晶间的凝固组织,并且在该过冷区间内随着过冷度的增加,材料的磨损率也逐渐降低;在过冷过偏晶Cu-40%Pb合金熔体凝固过程中初生相为L2相,在过冷度区间42～80 K时,得到以偏晶胞形式分布的凝固组织.     

Si对K40S合金显微组织及力学性能的影响

研究了Ｓｉ对Ｋ４０Ｓ合金显微组织及８１５℃,２０５ＭＰａ条件下的力学性能的影响。结果表明,随着Ｓｉ含量的升高,Ｋ４０Ｓ合金凝固时界面生长由枝晶生长转向明显的内生生长;虽然Ｓｉ元素主要在枝晶间或晶界偏析,但当Ｓｉ含量升高到一定程度后,枝晶内的浓度逐渐升高而达到显著水平;持久拉伸断口呈现明显的枝晶间断裂特征,持久寿命下降。     

深过冷DD3高温合金的两次细化机制

用复合熔盐净化与循环过热相结合的方法,获得了最大210K过冷度,研究了DD3高温合金过冷熔体凝固组织的演化规律,在所获得的过冷度范围内,凝固组织的形态发生两次晶粒细化,发生第一次细化的过冷度为30－70K,因枝晶熟化,重熔,高度发达的树枝晶转变为第一类粒状晶;发生第二次细化的过冷度超过153K,凝固组织因枝晶碎断和再结晶而志变为第二类粒状晶。     

边界热通量作用下枝晶生长相场模型的有限元法模拟

基于Beckermann和Karma枝晶生长相场模型,建立耦合溶质场、温度场的相场模型,采用有限元法对控制方程进行求解,研究凝固过程Al-3.0%(质量分数)Cu合金在边界热通量作用下的枝晶生长行为。结果表明,边界热通量作用能够显著改变凝固前沿的传热和传质,影响枝晶生长形貌。在边界抽热条件下,枝晶前沿温度降低,实际过冷度增大,从而促进二次枝晶生长发育,界面前沿溶质扩散层薄,枝晶微观偏析严重。而边界加热条件下,枝晶前沿温度升高,实际过冷度减小,抑制枝晶生长发育,界面前沿扩散层厚,枝晶微观偏析减弱。     

基于三维LBM-CA模型模拟Al-4.7%Cu合金的枝晶形貌和成分分布

建立了三维格子玻尔兹曼方法(LBM)-元胞自动机(CA)耦合数值模型,并用该模型模拟研究了Al-4.7%Cu(质量分数)固溶体合金的凝固过程。该耦合模型采用元胞自动机方法模拟枝晶的生长,同时采用基于分子动力学理论的格子玻尔兹曼方法模拟合金凝固过程中的温度场、流场以及溶质场。模拟结果再现了合金凝固过程中的三维枝晶形貌变化以及溶质富集过程,并将三维流场因素考虑进去,定量研究了自然对流、过冷度对单枝晶形貌和成分分布的影响。研究表明,在纯扩散条件下,枝晶呈现对称的生长现象,模拟自由枝晶稳态生长的尖端速度、尖端半径和过冷度的关系与Lipton-Glicksman-Kurz(LGK)理论模型吻合得较好。在自然对流条件下,枝晶的生长形貌呈现不对称性,即枝晶生长在迎流方向上得到了促进,在顺流方向上受到了抑制。熔体过冷度对枝晶生长的影响较大,过冷度的增加导致枝晶生长加快,二次枝晶增多且呈现出粗化现象,枝晶尖端固液界面处的溶质浓度偏高,加重了溶质偏析。     

冷却速度对无铅焊料Sn-3．5Ag合金微观组织和显微硬度的影响

在～10^2K／s、～10^3K／s和～10^4K／s的冷速条件下研究了凝固速度对无铅焊料Sn-3．SAg合金微观组织和显微硬度的影响。结果表明：由于非平衡凝固条件下动力学过冷的影响，导致了该共晶合金实际凝固过程开始于平衡共晶凝固点以下，合金凝固组织中包含初生β-Sn枝晶，且该初生β-Sn枝晶组织随合金凝固速度的提高而发生细化。另外，维氏硬度测试结果表明，无铅焊料Sn-3．5ag合金在不同冷速条件下的凝固组织与显微硬度的关系符合经典Hall-Petch关系式，即初生β-Sn枝晶细化能显著提高焊料合金的显微硬度。     

Simulation of dendrite growth of Fe–C alloy using phase field method

采用相场法模拟了Fe--0.5%C合金等温凝固过程中单个枝晶和多个枝晶的生长, 研究了过冷度、各向异性、界面厚度、晶体取向以及扰动对枝晶形貌的影响, 获得了具有二次分枝的枝晶形貌, 再现了枝晶生长过程及枝晶臂之间的竞争生长. 模拟结果表明: 凝固过程中存在溶质富集和枝晶偏析, 枝晶主干溶质浓度最低, 枝晶臂之间的液相浓度最高. 随着过冷度的增大, 枝晶生长加快且分枝发达; 界面厚度直接影响枝晶的生长速度; 各向异性影响枝晶的形态; 晶体取向与坐标轴方向一致时枝晶优先生长;扰动的加入导致枝晶分枝的形成.     

变质元素Sb对Al-Si共晶合金熔体结构的影响

用液态金属X射线衍射仪研究了合金Al＋12．5％Si和Al＋12．5％Si＋0．2Sb的液态结构,发现加Sb后合金熔体的结构因子曲线的第一峰高度比未加Sb时低,在小Q处出现了预峰,合金熔体的配位数在加Sb后有所下降;合金熔体径向分布函数Gauss分解后,0．39nm处的Si－Si峰加Sb后增强;DSC分析表明加Sb后的凝固过冷度减小．这些结果说明Sb增强了合金中Si原子的有序性．     

共混条件对HPVC／NBR合金性能的影响

重点讨论了填充剂品种、炭黑加料顺序、共混温度、共混比等共混条件对ＨＰＶＣ／ＮＢＲ合金物理机械和相容性的影响，同时利用Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ流变仪对ＨＰＶＣ／ＮＢＲ合金的流变性能进行了初步研究。     

SiO2对铝合金熔体直接氧化的影响

本文研究了在高温空气氛中涂覆在Al-Mg-Si合金表面的SiO₂对铝合金直接氧化的影响规律。实验揭示了SiO₂对Al-Mg-Si合金熔体直接氧化生长表面的形态的影响规律,发现SiO₂有助于Al₂O₃/Al复合材料以光滑的方式进行氧化生长,提高了材料的致密度。实验还发现,SiO₂可消减Al-Mg-Si合金熔体直接氧化所需的孕育期,缩短Al₂O₃/Al复合材料的生长时间。     

PC合金相容性与制品冲击强度关系研究

用TEM、DSC、FT－IR等方法对PC（聚碳酸酯）／PBT（聚苯并噻唑）、PC／PA（聚酰胺）合金的相容性和冲击强度的关系进行了研究。结果表明，分散相在连续相中分散均匀，相畴尺寸适中，共混树脂之间无明显酯交换的合金，只存在1个玻璃化转变温度Tg合，其值低于作为连续相PC的Tg而高于作为分散相的PBT和PA的Tg值，该合金的耐溶剂性能好，冲击强度也高。     

渗碳处理提高TiAl基合金高温抗氧化性

研究了表面渗碳处理Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ合金高温抗氧化性的影响，结果表明，渗碳处理显著地提高ＴｉＡｌ基合金高温抗氧化能力，归因于渗碳处理在试样表面层形成了具有良好的抗氧化性和高温热稳定性的多层结构的渗碳层。     

AN EXPERIMENTAL STUDY OF THE STRIP CASTING PROCESS OF ALUMINUM ALLOY BY THE TWIN ROLL METHOD

Experimental studies on the twin roll casting process in order to produce thin aluminum alloy strips are presented in this paper. A new twin roll caster was developed as an effective experimental tool. The caster is equipped with a complete casting system incorporating a control and measuring system using multiple sensors and various actuators. The data acquisition system of the caster can measure various process parameters including meniscus, casting speed, and temperature as well as roll gap and pressure. With this system, aluminum alloy thin strips were manufactured and the process parameters such as strip temperature, casting velocity, and pressing force of roll were investigated. Furthermore, the crystallizability, microstructure, and mechanical properties of the strip are evaluated by X-ray diffractometer, scanning electron microscope, and tensile test. The results revealed the ability of the twin roll caster to produce directly the thin strip of aluminum alloy with improved mechanical strength.     

电桥法测量铜合金导电率的不确定度

铜合金导电率的测量常会受到试样均匀度、环境温度及测试人员的影响。采用相对合成标准不确定度的评估方法，对用开尔文法测量铜合金导电率结果的不确定度进行了评估。     

液态铝的润湿性测量

介绍了液态铝的润湿性测量原理,并采用改进的座滴法装置测定了纯铝和Ａｌ－０．５％Ｌａ合金在Ａｌ２Ｏ３表面的润湿性。结果表明,少量稀土元素的加入可以改善铝对Ａｌ２Ｏ３的润湿性,使其润湿角从９０．５°减小到８０．０°。     

钒对NiTi形状记忆合金相变点(Ms)影响的电子结构分析

文中依据固体经验电子理论[1],建立了NiTi形状记忆合金马氏体晶胞的键络模型;并就合金化元素V对其相变点Ms的影响进行了电子结构分析,为揭示该功能材料中成分-性能-结构之间的内在联系做了初步探索,从电子结构的层次上初步解释了V对NiTi合金Ms点的作用机制.