高能超声处理对锡锑包晶合金凝固组织的影响

在锡锑包晶合金的凝固过程中导入高能超声，不仅显著细化α相和β相晶粒组织，同时使具有立方晶体特征的β相组织有明显的球化趋势，消除了密度偏析，分析了高能超声细化凝固组织的机理。     

熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响

采用真空熔炼工艺制备含硅蒙乃尔合金,研究了熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响。结果表明：合金组织均由树枝状α固溶体基体、弥散分布于基体的次生β相以及枝晶间呈网状分布的α＋β共晶相组成;但随着熔体温度的升高,合金组织中枝晶及枝晶间的α＋β共晶相逐渐细化,枝晶上弥散分布的次生β相尺寸减小,数量增多,同时合金的硬度呈现明显的上升趋势;熔体温度为1450℃时,枝晶尺寸、共晶β相尺寸以及次生β相的尺寸均最为细小,组织最为致密,合金硬度值达最大值3．72GPa;而继续升高温度到1500℃,合金组织及硬度值较1450℃时并没有明显变化。     

熔体温度对Pb-Ag合金组织和电化学性能的影响

采用恒定的超声功率、频率和施振深度,在不同温度区间对Pb-Ag合金熔体施加超声振动,探讨功率超声对Pb-Ag合金的显微组织及电化学性能的影响。结果表明,随着熔体温度的升高,超声空化效应和声流作用发挥的越充分,过低或过高的熔体温度因超声处理不充分或熔体内部热效应,均导致晶粒粗大。仅在370℃保温条件下,超声波处理能使组织显著细化均化,电化学性能提升,电阻率下降12.95%,极化电位负移290 m V,槽电压下降1.77%,达到了一定的节能降耗的目的,为今后制备高性能低能耗的Pb-Ag合金电极奠定基础。     

SnSb15合金液-液结构转变的可逆性及熔体状态对凝固的影响EI北大核心CSCD

为了探讨液-液结构转变的可逆性及熔体状态对凝固的影响,利用直流四电极法测量SnSb15合金熔体在三轮连续升降温过程中的电阻率-温度曲线。分析SnSb15合金熔体的不可逆和可逆转变的物理内涵,进而讨论不可逆转变对凝固影响的作用机制。结果表明:SnSb15合金熔体发生了温度诱导的液-液结构转变,其首轮升温过程的转变呈不可逆性,而后续降温及升温过程的转变呈可逆特征;且首轮升温过程的不可逆液-液结构转变显著影响合金的凝固行为和组织,如初生相和包晶相的形核过冷度分别增大9.7和5℃,凝固时间分别缩短2.5和4 s,并且凝固组织明显细化。     

熔体处理温度对镍基单晶高温合金熔体结构和凝固组织的影响

对一种Ni-Cr-Co-W-Mo-Ta-Al-Ti系镍基单晶高温合金的合金熔体进行不同温度过热处理后，观察其凝固组织，并利用液态金属X射线衍射仪测试了合金熔体结构在1450-1600℃温度范围内的变化，结果表明，随着溶体处理温度的升高，合金熔体更加均匀，一次枝晶间距减小，偏析程度减轻，γ′形貌更方整，分布弥散，枝晶干与枝晶间γ′的尺寸差别减小。     

熔体温度对类K445合金组织及硬度的影响

研究了真空熔炼时熔体温度对类K445镍基高温合金铸态组织及硬度的影响.结果表明,熔体温度对合金的相种类没有影响,均由树枝状y基体、弥散分布于基体的γ'相、晶界和枝晶间的γ γ'共晶、以及γ"、MC碳化物、少量M3B2硼化物等强化相组成;但随熔体温度的升高,枝晶逐渐细化,一次枝晶轴大量熔断;MC碳化物含量逐渐减少,γ γ'共晶和γ"相逐渐增多;同时,随熔体温度的升高,合金的硬度不断提高.在1600℃保温时,合金组织中枝晶最细小、γ γ'共晶和γ"含量最多、碳化物含量最少,且HB硬度达到最高值3.84 GPa.     

Ti-Al包晶合金定向凝固及组织选择

考察了包晶合金分别在定向凝固初始过渡及稳态生长阶段的凝固特性;分析了凝固过程中液-固界面前沿两相形核过冷与成分过冷的条件及温度梯度(G)和生长速度(v)对两相竞争生长的影响和带状结构形成与共生生长的条件,确定了出现带状结构所必需的成分和G/v条件.计算了TiAl合金在初始过渡阶段初生相及包晶相的竞争生长和向稳态发展的过渡机制,并应用界面响应函数建立了不同成分TiAl合金在稳态生长过程中相与组织随生长速度演化的竞争选择模型及相应的凝固组织图,预测了TiAl合金在不同凝固条件下可能形成的相与组织形态.在所选的合金成分范围内定向实验所得的凝固组织与计算预测的组织选择图有较好的一致性.     

旋转磁场对Bi-In合金凝固微观组织的影响

研究了常规条件和旋转磁场条件下Bi-In合金的凝固组织特性。试验结果表明:旋转磁场条件下的Bi-63%In亚共晶合金、Bi-69%In过共晶合金的组织均得到了改善和冷却速率明显加快。分析认为枝晶的碎断和细化主要是旋转磁场所致,并从磁流体力学和固/液自由能两个方面进行了详细的阐述。     

脉冲电流影响合金熔体特征及其凝固组织的研究进展

综述了国内外在脉冲电流液态金属处理方面的应用,对比总结了脉冲电流作用对不同合金的熔体处理及其凝固过程的影响,评述了脉冲电流的作用机理.针对当前研究中的问题及发展趋势,指出脉冲电流作为一种重要的外场辅助手段,在航空航天等轻型耐热材料的凝固制备和铸造上具有广阔的应用前景.     

Pb-Bi包晶合金定向凝固微观组织演化

对Pb-(26,28,30,34)Bi(质量分数,%,下同)包晶合金进行平界面生长的低速定向凝固到枝晶状生长的高速定向凝固实验,研究了Pb-Bi包晶合金的微观组织形成及其演化。实验结果表明,在温度梯度G=30K/mm条件下,当凝固速度V=0.25μm/s时,初生α相和包晶β相均以平界面生长,凝固组织的演化过程为:单相初生α相→两相竞争组织→β单相。V=0.5μm/s时,定向凝固组织的演化过程为:单相初生α相→胞状α相+胞间包晶β相→α+β两相竞争组织→β单相。在G=20K/mm条件下,当凝固速度V=1μm/s时,初生α相以胞状领先生长,包晶β相则在胞状α间形核生长,并包裹住α胞。当凝固速度增加至V≥2μm/s时,初生α相由胞状转变为枝晶状,包晶β相则在枝晶间包围α枝晶。     

Zr和脉冲磁场对Mg-Y-Zn-Ca合金组织及压缩性能的影响

对比研究了未处理、Zr处理、脉冲磁场处理及脉冲磁场-Zr复合处理对长周期结构增强Mg-5Y-2.5Zn-1.2Ca合金凝固组织及压缩性能的影响,同时考察了复合处理条件下脉冲电压和频率对合金的影响。结果表明,Zr处理、脉冲磁场处理、复合处理后,合金的凝固组织和压缩性能均有所改善,其中复合处理的效果最好;与未处理合金相比,复合处理后合金的抗压强度和压缩率分别提高43.9%和15.4%。在0~300V内,随着脉冲电压增大,合金的平均晶粒尺寸逐渐减小;在1~10Hz内,随着脉冲频率增大,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,转折点为5Hz。晶粒尺寸越小,合金的第二相分布越均匀。合金的压缩性能与其晶粒尺寸基本对应。     

超声及电磁场对铝合金熔体影响的数值模拟及试验研究

针对铝合金熔体的超声及电磁搅拌处理过程,创建了超声场、电磁场、流场和温度场的数学模型,并采用COMSOL Multiphysics软件求解模型,得到了超声场、电磁场和超声/电磁复合场对铝合金熔体内流场和温度场的分布规律,并通过试验对模拟结果进行了验证。结果表明,增加超声功率使得声压幅值和流场的流动速率均随之增加,同时会使熔体的温度梯度逐渐减小;施加电磁场后产生的电磁搅拌改变了熔体的流动方向且使熔体的流动速率显著增大,这对熔体的温度分布产生了较大影响;在超声和电磁复合场下,电磁场比超声场对熔体流场和温度场的影响更大,且占主导地位。数值模拟结果和试验结果符合较好。     

强冷条件下Sn-30Sb合金熔体结构改变对凝固的影响

结合强制冷却方法研究了 Sn-30Sb合金在温度诱导液相结构转变前后熔体的凝固行为及其组织的变化.结果表明,在液相结构转变后保温处理的熔体,相对于在液相结构转变前保温时,其凝固时所需过冷度增大,SnSb化合物明显细化,分布弥散化.分析认为,由于在升温至876～1 135 ℃范围时熔体液相结构发生转变,导致熔体中类固型原子团簇被大量打破,熔体结构趋于均匀和无序,抑制了初生相的形核、生长,进而有利于包晶转变的进行,使得凝固组织变化明显.     

超声处理对Mg-9Al-3Si合金组织及力学性能的影响

研究了超声处理对Mg-9Al-3Si合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,通过控制超声工艺参数可改善Mg-9Al-3Si合金凝固组织,提高其力学性能的目的。在超声功率为0~900W时,随着超声功率增大,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为700W。在超声处理时间为0~90s时,随着超声处理时间延长,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为60s。分析其断口发现,未经超声处理的合金断裂形式为解理断裂,经过超声处理的合金断口解理台阶尺寸减小,呈准解理断裂特征。     

双超声处理对5083合金半固态浆料组织的影响

通过自制的双超声场处理装置作用于5083合金半固态浆料,研究了装置的斜流道、装置导入的功率超声和不同位向的双超声场处理装置对浆料凝固组织的影响规律。结果表明,斜流道和功率超声能改善组织中晶粒的数目和形貌;交错式双振动头处理装置得到的半固态组织更细小、圆整。     

细化变质对亚共晶Al-Si合金熔体结构的影响

在分析二元亚共晶Al-Si合金熔体结构,以及Al、Si、Ti、Sr等主要组元物性特点的基础上,利用电子理论论述了细化和变质对亚共晶Al-Si合金熔体结构的影响。细化和变质过程可归结为活性元素Ti、Sr分别与熔剂Al原子和溶质Si原子之间的电子交换,从不同角度提高了熔体结构的均匀性,不仅改善合金熔体结构,而且相互抑制衰退。     

冷却方式对Zn-Cu包晶合金微观组织的影响

对采用不同冷却速度、不同散热条件的铸型得到的Zn-2.98Cu包晶合金的微观组织进行了研究.研究表明:在常规的砂型和金属型铸锭中,其微观组织为ε相 η相基体;在具有定向温度梯度的铸锭中,得到了定向的ε相枝晶 η相基体和定向的层片状(ε η)组织;并对层片状组织做了进一步分析,得到的Zn-Cu包晶合金层片间距平均值λ=4.06μm.     

熔体温度对超声处理Mg-Zn-Er合金组织和性能的影响

采用高强超声熔体处理法制备Mg-Zn-Er合金,研究了导入超声时熔体温度对合金铸态显微组织和性能的影响。结果表明,在超声处理时间和超声输出功率分别为100s和600W时,随着导入超声时熔体温度的提高,合金的铸态显微组织由粗大的枝晶转变为细小均匀圆整的晶粒,并得到最佳的导入超声熔体温度为718℃。在此温度下导入超声时,制得的Mg-5Zn-2Er合金晶粒最细小圆整、粒径分布最均匀,其室温抗拉强度和伸长率都达到最大值,分别为199.6MPa和11.6%,而合金的高温抗拉强度则为最小值。     

Sn-6Bi合金熔体结构转变对凝固组织的影响

通过研究Sn-6Bi合金熔体电阻率随温度的变化规律,发现在不同的温度区间合金发生了两种不同类型的液液结构转变,即高温阶段(890～1095℃)不可逆转变和低温阶段(645℃)的可逆液液结构转变。分析认为可逆的液液结构转变是由四面体结构的Sn-Sn共价键团簇的打破和重聚引起的,而不可逆液液结构转变是由(Bi)n原子集团、亚稳态的Sn原子团簇引起的。根据这一结果进行凝固试验,发现当熔体经历过温度诱导结构转变后会使凝固过冷度增大,凝固时间延长,凝固过程中释放的凝固潜热略微减少,凝固组织明显细化。