深过冷Si-Al合金的凝固过程和组织特征研究

用高速摄影和扫描电镜研究了电磁悬浮熔炼条件下,Si-20%Al合金的凝固过程及其组织特征.结果发现,将Si-20%Al合金在氩气中进行电磁悬浮熔炼可使其获得375K的过冷度.过冷合金先结晶相的形貌和尺寸与其形核过冷度有关.在小过冷度下,合金的初生硅为粗大的长片多面体;过冷度增大到1 26 K后,初生硅变为均匀细小的等轴多面体.在过冷度小于328 K以前,初生硅的表面有明显棱角,表现出小平面生长的特征;过冷度大于328 K后,初生硅变为细小均匀表面有圆滑钟乳石状凸起、没有明显棱角的不规则多面体,表现出了非小平面生长的特征.     

电解低钛ZL108合金的组织及性能研究

研究了用纯铝锭和电解低钛铝合金锭来熔配生产ZL108Ti合金的组织及性能。结果表明：生产的ZL108Ti合金组织细化,二次枝晶臂间距变小，其抗拉强度和屈服强度均有较大的提高。当钛含量为0．10％～0．15％时，σb≥370MPa。     

电解低钛铝合金的相组成和细化机理的研究

采用在电解过程中直接形成低钛铝合金的方法，研究了电解铝中不同含Ti量及其在合金中存在不同第二相对细化效果的影响。结果表明，电解掺Ti的细化效果好于纯铝加Al—Ti中间合金，钛在电解铝中起到异质形核和抑制晶粒长大的作用。     

电解加钛与熔配加钛对工业纯铝晶粒细化的作用

对比研究了电解加钛,以Al-Ti和Al-Ti-B中间合金方式向工业纯铝熔配加钛以及向电解低钛铝合金中再熔配加Al-B中间合金的细化效果.结果表明,不同加钛方式对纯铝都有较强的细化作用; 在钛含量相同的条件下,电解加钛的晶粒细化能力明显高于熔配加Al-Ti中间合金的; 钛含量较低时,熔配加Al-Ti-B中间合金的细化效果略好于电解加钛的,钛含量较高时,二者的细化能力相当.向电解生产的低钛铝合金中再熔配加入Al-B中间合金,可明显改善晶粒细化效果,尤其在较低的钛含量时表现得非常明显.     

不同加钛方法对6063合金细化的研究

加钛方式不同，钛含量不同，对铝及其合金的晶粒细化效果不同。对比研究了用电解低钛铝合金、加Al—5Ti中间合金、Al—5Ti—1B中间合金及电解低钛铝合金加Al—B中间合金4种加钛方式及不同钛含量对6063合金的晶粒细化效果。研究结果表明：不同的加钛方式对6063合金均有明显的细化效果，随着钛含量增加，晶粒逐渐变细；钛含量相同时，电解加钛的细化效果优于Al—5Ti中间合金的细化效果；当合金中含有硼时，钛含量相同时，电解加钛加Al—B中间合金的细化效果优于加Al—5Ti—1B的细化效果。     

Pb-Bi包晶合金凝固过程的DSC差热分析

利用差示扫描量热分析仪(DSC)对Pb-Bi包晶合金的凝固过程进行了差热分析研究,确定了不同成分的Pb-Bi合金的固、液相线温度和初生相析出及包晶反应的温度。同时通过分析DSC曲线和凝固组织获得了不同成分的合金在不同的冷却速率下初生α相的形核过冷度及其体积分数,以及初生α相和包晶β相的结晶潜热。结果表明,初生α相的形核过冷度随着合金成分和冷却速率的增大而增大,其体积分数与结晶潜热却随合金成分的增加而减小,随冷却速率的增加而增大,包晶β相的体积分数与结晶潜热则与初生相的变化规律相反。     

电解低钛ZL108合金中钛含量对铁相形态及性能的影响

研究了用纯铝锭和电解低钛铝合金锭为母材生产的ZL108合金,其微观组织中铁相的形态以及钛含量对铁相形态和性能的影响.随着合金中钛含量的变化,铁相形态和体积均发生变化:由含钛0.009 6%时的鱼骨状转化为含钛0.130%时的汉字状;在钛含量为0.168%时,铁相呈较小的汉字状,抗拉强度381 MPa;随着钛含量的继续增大,组织中出现体积增大了的鱼骨状和汉字状铁相,合金强度和塑性降低.     

几种单晶高温合金的形核过冷度测量及相应凝固组织研究

采用悬垂小球法在工业条件下对DD5、DD6以及 WZ30三种镍基高温合金进行熔体过冷试验,测得这三种合金的临界形核过冷度△TN分别是33、36和42K。合金DD5和DD6试样凝固时由于过冷度相对较小,形成细枝状单晶组织。合金WZ30的临界形核过冷度相对较大,试样凝固时主要形成由晶向一致的树枝状单晶基体框架和晶向散乱的碎粒状杂晶组成的的混合体组织,其中大部分碎粒状杂晶的形态和尺寸特征像是从液体中直接形核长大的等轴晶粒团簇,而不是来源于枝晶臂的熔断。     

电解加钛铝合金的晶粒细化及其制备铝-硅合金的组织和性能

研究了电解加钛的晶粒细化作用,与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的晶粒细化效果进行了比较;对用电解低钛铝合金制备的A356合金和由纯铝制备并用AlTi或AlTiB细化处理的A356合金的组织与性能进行了对比研究;进行了利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金的工业试验。结果表明：电解加钛具有显著的晶粒细化作用,其细化能力与AlTiB的相当,明显优于AlTi中间合金的。在试验室条件下,用电解低钛铝合金制备的A356合金与纯铝制备并用中间合金细化处理的A356合金的拉伸性能相当;将电解低钛铝合金熔体直接用于铝．硅合金的生产是可行的,并具有节约能源,细化处理工艺简单,产品质量良好的特点。     

电解生产低钛铝合金的晶粒细化及衰退行为

选用Ti质量分数为0．1％～0．3％的电解低钛铝合金，分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响，并与相应含钛量熔配低钛铝合金进行了对比。结果表明，随着Ti含量的增加，两种加钛方式的低钛铝合金样品晶粒得到明显的细化。随着保温时间的延长，所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化，Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加钛铝合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加钛铝合金，这种趋势对Ti的质量分数为0．1％～0．2％的合金特别明显。     

电解低钛铝制备Al-9%Si合金的晶粒细化

分别以纯铝和电解低钛铝为母材制备Al-9%Si合金,对Al-5%Ti、Al-5%Ti-1%B和Al-4%B中间合金对纯铝制备合金的晶粒细化效果与Al-4%B对电解低钛铝制备合金的晶粒细化效果进行了对比试验研究。结果表明:Al-5%Ti-1%B中间合金的细化效果明显优于Al-5%Ti中间合金,向电解低钛铝制备的Al-9%Si合金中按51∶钛硼质量比添加Al-4%B中间合金,可获得比Al-5%Ti-1%B中间合金更好的细化效果;在硼添加量较低时,细化效果也优于Al-4%B细化纯铝制备合金。对试验结果进行了讨论,对铝硅合金的细化机理进行了分析。     

Fe-Co多元合金晶粒细化机制

采用合金熔体深过冷与铜模激冷相结合的凝固技术,研究了Fe47Co47Nb2.5Cu2.5B1合金的晶粒细化机制.研究结果表明,合金凝固组织由外层扩大的细晶区和芯部的等轴晶两部分组成.细晶区晶粒细化主要在于铜模激冷提高了该区域熔体的过冷度,导致熔体形核率增大,抑制了晶粒长大,并在大的枝晶应力作用下发生枝晶碎断.合金芯部组织细化则主要是由于细晶区为内部过冷熔体提供了更多形核质点,并且结晶潜热的释放促使枝晶发生熔断.     

Al-B中间合金对用电解低钛铝制备的Al-Mg-Si变形合金的晶粒细化作用

研究了Al—B中间合金对用电解低钛铝合金制备的Al-Mg-Si变形合金的晶粒细化作用。结果表明，按硼钛质量比1：5的比例加入Al-B中间合金，可获得理想的晶粒细化效果。研究结果扩大了Al-B中间合金作为晶粒细化剂的使用范围，也为Al-Mg—Si变形合金的制备与晶粒细化处理提供了一条新的途径。     

电解生产低钛铝合金晶粒细化及衰退行为

选用含钛量为0．1％～0．3％的电解低钛铝合金，分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响，并与利用熔配加钛方法制得的相应含钛量的低钛铝合金进行了对比。结果表明，随着Ti含量的增加，两种加钛方式获得的低钛铝合金晶粒得到明显细化，晶粒尺寸随Ti含量的变化趋势相同。随着保温时间的延长，所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化，Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加Ti的合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加Ti的合金，这种趋势对含Ti量为0．1％～0．2％的合金特别明显。     

过冷Ni-1at%Fe合金晶粒细化及再结晶机理分析

通过熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究了过冷Ni-1at%Fe合金的微观组织演化及再结晶。通过再辉后快淬和空冷实验对比,证明大过冷下的细化组织是再结晶的产物。结合无量纲过热度的计算,系统考察了合金凝固组织随过冷度的演化规律。研究发现合金的凝固组织在所获得的过冷度范围内发生了两次晶粒细化,第一次细化归因于枝晶的熟化和重熔导致的高度发达树枝晶碎断,第二次细化归因于应力积累导致的再结晶。     

过冷Fe75Ni25合金晶粒细化机制的研究

采用熔融玻璃净化结合循环过热的方法，对过冷Fe75Ni25合金的晶粒细化机制进行了系统的研究，在所获得的过冷度范围内，发现了两次晶粒细化现象，基于理论计算和对实验结果的分析，系统考察了合金的晶粒细化机制，结果表明，第一次晶粒细化（56K〈△T〈145K），是由于重熔引起的枝晶骨架的破断；而第二次晶粒细化（△T〉209K），则是快速凝固收缩产生的应力导致枝晶碎断，并在应变激活能和晶格畸变能的共同作用下引发再结晶的结果。     

含硼电解低钛铝合金组织细化效果的衰退行为研究

对比研究了硼对电解低钛铝合金组织细化效果衰退行为的影响.结果表明,通过熔配加入微量硼可显著提高电解加钛的晶粒细化能力,并可有效抑制电解低钛铝合金微观晶粒的粗化,提高了电解加钛晶粒细化的抗衰退能力.     

热分析在Fe-B合金深过冷凝固过程中的应用

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的深过冷技术,研究了Fe-B共晶合金熔体的深过冷及超过冷凝固组织与冷却曲线的关系.凝固过程的热分析表明,合金熔体冷却曲线的变化体现了熔体的过冷程度,即通过对冷却曲线特征参量的分析能够直接确定深过冷/超过冷凝固组织的获得,而且过冷度与初生相的形核、分布、晶粒大小及共晶组织形貌等凝固特征的对应关系也能够通过冷却曲线反映出来.     

电解加钛对6063铝合金的晶粒细化效果

向铝电解槽中加入少量的二氧化钍，可生产含少量钍的电解低钍铝合金锭。本文用电解低钍铝合金锭配置6063变形铝合金，研究了这种加钍方式对6063铝合金的晶粒细化效果及细化机理．并与铝钍中间合金．对6063铝合金的细化效果做了对比。结果表明，电解加钍的细化效果优于用铝钍中间合金加钍的细化效果。且随保温时间的延长。有更好的抗晶粒细化衰退效果。用电解低钍铝合金配置6063铝合金是完全可行的，用电解的方法加入二氧化钍是一种质优价廉的新方法。