单辊快速凝固法制备Co-Cu-Pb合金颗粒的结构与形成机制

分别以Co_(47.5)Cu_(47.5)Pb_5和Co_(42.5)Cu_(42.5)Pb_(15)三元偏晶合金作为母合金,采用单辊法急冷快速凝固制备Co-Cu-Pb三元难混溶合金颗粒,对颗粒的微观组织结构与尺寸进行观察与分析,并对不同结构颗粒的形成机制进行研究。结果表明:Co-Cu-Pb合金颗粒的直径为70~600μm,得到实心颗粒、空心颗粒及多层壳核结构3种不同结构的颗粒。Co-Cu-Pb合金颗粒发生包晶反应形成富Co(Cu)相的初生枝晶,富Pb相主要富集于枝晶间隙处。随辊面线速度从15 m/s增大到30 m/s,初生Co(Cu)相枝晶发生粗大枝晶→细小等轴晶的转变,合金颗粒的凝固组织显著细化,并且由于液态难混溶合金发生Marangoni运动,形成快速凝固多层壳核结构,最终获得均质化的Co-Cu-Pb合金凝固组织。     

水平稳恒磁场下Cu-12％Fe合金的凝固组织

研究了施加磁感应强度1T的水平磁场对Cu-12％Fe合金凝固过程中Fe枝晶形貌、XRD及显微硬度的影响.表明,施加1T水平稳恒磁场后,Fe枝晶显著细化,这主要是由于洛伦兹力和热磁对流竞争作用的结果；XRD分析的结果表明,Cu(111)晶面和Cu(200)晶面所对应的峰值强度均明显大幅度增加；显微硬度的测试表明由于Fe枝晶的细化致使施加磁场后样品的显微硬度小幅度增加.     

水平稳恒磁场对Al-Bi偏晶合金中富Bi相迁移和分布的影响

Al-Bi偏晶合金是潜在的新型汽车轴瓦材料,然而由于偏晶合金的凝固特点,凝固过程中的液-液分离反应极易造成第二相的宏观偏析,很难采用传统凝固方法制备。在水平稳恒磁场下进行Al-Bi偏晶合金的水冷铜模浇铸实验,使熔体内不同位置的温度梯度方向与磁场方向呈不同角度。研究当磁场与富Bi液滴Marangoni运动方向的夹角不同时,磁场对偏晶合金凝固组织影响效果的变化。研究结果表明当磁场方向与富Bi相液滴Marangoni运动方向平行时,磁场对宏观偏析的抑制效果最明显。对本实验条件下磁场在Al-Bi偏晶合金凝固过程中的作用机制进行了分析,Al-Bi偏晶合金富Bi液滴发生了由冷端向热端的Marangoni运动,磁场主要通过电磁拖曳力作用于液滴,降低液滴的迁移速度。当磁场与温度梯度方向垂直时,其对熔体传热的抑制减小了电磁拖曳力的作用效果,加重了富Bi相液滴Marangoni运动造成的偏析。     

DSM11合金定向凝固工艺的研究

研究了定向凝固速度对DSM11合金组织结构和性能的影响.结果表明,在获得柱状晶生长的条件下,随凝固速度提高,枝晶间距细化,合金中的γ'相、碳化物和共晶组织细而均匀;当凝固速度为11mm/min时,出现严重的枝晶分叉和不连续现象.凝固速度变化对合金高温持久性能影响显著.凝固速度为7 mm/min时,合金持久性能最高,对应枝晶间距和共晶含量的低谷,伴随着细小枝晶和均匀的显微组织.     

氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特征

为深入了解高温合金粉末粒度细化对粉末涡轮盘性能的影响,对不同尺寸氩气雾化高温合金粉末的凝固组织特点进行了分析和研究.结果表明:AA粉表面和内部凝固组织主要为树枝晶和胞状晶组织,晶界和枝晶间分布少量富Ti、Nb的MC型碳化物.随着粉末尺寸的减小,冷却速率增大,组织从树枝晶向胞状晶转变,基体γ相晶面间距和点阵常数增加.小尺...     

交变磁场作用下特种合金的凝固特性

以高温合金(K403)为实验材料,对中、小尺寸特种合金在交变磁场作用下成形过程的凝固特性进行研究,以期加深对凝固组织细化机理的认识,进而实现对凝固组织的优化控制。在研究过程中首先试验、研究了高温合金无接触和软接触电磁成形的凝固特性,探讨了电磁致流、磁化套以及抽拉速度对凝固组织的影响,进而分析了该特种合金电磁成形凝固组织的细化机理。结果表明:使用磁化套可以获得平直、细化的定向枝晶组织;在该文实验条件下,当抽拉速度为9.8mm/min时,一次枝晶间距能减小到80μm;电磁致流导致二次枝晶臂脱落是无接触电磁成形凝固组织细化的主要机理,而枝晶尖端开裂是软接触电磁成形凝固组织细化的主要机理。     

磁场作用下合金元素在AZ31镁合金中的分布

研究了镁合金AZ31分别在无磁场及磁场作用条件下凝固的微观结构及合金元素的分布；对凝固过程中磁场的分布进行了数值模拟。结果表明，与无磁场处理凝固的镁合金组织比较，镁合金AZ31的凝固过程在磁场作用条件下合金元素在晶界上和晶内的分布有较大的变化，在较强静磁场作用下聚集在晶界上的共晶体组织明显减少，共晶组织形成的网络变得不连续，同时在晶内和晶界附近出现了大量近似球状的共晶质点，提高了合金元素在晶内的固溶度，有利于改善镁合金的综合性能。     

连铸连轧生产25CrMo4齿轮钢带状组织的控制实践

通过调整连铸工艺参数与轧钢工艺参数,改善了25CrMo4齿轮钢带状组织。研究结果表明：在连铸坯凝固过程中,较大的电磁力促使连铸坯凝固时枝晶不断的重新发生迁移,微观枝晶的枝干与枝间分布更加均匀,由此产生的微观偏析也随之减小,连铸坯凝固过程中形成的一次带状组织得到改善。提升连铸坯在加热炉内的加热温度,碳元素以及合金元素相对富化区域的元素向贫化区域发生实质性的迁移速度也随之提升,铸坯前期因选择性结晶形成的无序分布枝晶组织加速均质化。钢材轧后采用风冷,其冷却过程钢材的铁素体与珠光体形核率较高,铁素体与珠光体分布更为细小均匀,轧材不易形成二次带状组织。     

GH5188合金凝固过程动态原位观察研究

利用高温共聚焦激光扫描显微镜对GH5188合金在冷速为10～200℃/min条件下的凝固过程进行动态原位观察，并研究了冷速对GH5188合金凝固过程、凝固组织及析出相的影响。结果表明，GH5188合金的凝固过程为缓慢凝固-快速凝固-缓慢凝固过程，冷速越大，峰值凝固速度越大。冷速影响合金凝固温度，随着冷速的增加，凝固温度逐渐降低，冷速的增加使合金凝固后二次枝晶间距减小，析出相尺寸更均匀细小，有利于减少合金凝固过程的裂纹敏感性，获得了不同冷速下合金二次枝晶间距的预测公式。     

机械振动对再生铝合金组织和力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析测试方法研究了机械振动对再生铸造铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:在未添加3%Al-3B的再生铸造铝合金凝固过程中施加机械振动使粗大枝晶破碎,初生α(Al)相趋于等轴晶,二次枝晶臂间距减小;在加入3%Al-3B的再生铝凝固过程中施加机械振动,能显著地细化合金中的组织并改善富铁相的形貌,使长针状的富铁相转变为短棒状或球状且均匀的分布于晶界处;同时增大振动频率还能较大幅度地改善再生铝合金的力学性能,当振动频率为40 Hz时,振动效果最佳,晶粒尺寸明显减小,由91μm减小到63μm,且二次枝晶臂间距最小,合金的室温抗拉强度和伸长率分别为171 MPa,4.74%,合金的强度和伸长率相对于无振动条件下的分别提高了约9.6%,34.6%,其合金力学性能最优。