超高锰钢铸造性能的研究

利用双向无固定端线收缩仪和双圆锥试样分别测定了超高锰钢的线收缩率和体收缩率。结果表明，其线收缩率较常规Ｍｎ１３有所降低，而体收缩率较Ｍｎ１３大４０％～５０％。凝固区间变宽，合金元素含量的增加，以及钢液吸氢倾向增大，是造成这一结果的主要原因。在制定铸造工艺时，一定要加强冒口的补缩。     

无凝固收缩铝硅合金的研制

研究了铝硅合金凝固收缩率与硅含量的关系和无凝固收缩铝硅合金的力学性能.结果发现:铝硅合金的凝固收缩率随硅含量增加而减小,在硅含量为25%时,其凝固收缩率为零.熔体温度处理可大大提高无凝固收缩铝硅合金的力学性能,熔体温度处理后无凝固收缩铝硅合金在铸态和T6处理下的硬度分别达到了119HB和161HB.熔体温度处理后无凝固收缩铝硅合金的耐磨性远高于45钢,其耐磨性在铸态和T6处理下分别为45钢的1.79倍和4.25倍.     

稀土Ce对Al4.5Cu合金性能的影响

研究了稀土Ce对Al4.5Cu合金微观组织、凝固区间和凝固过程体积变化的影响.结果表明,稀土Ce对合金微观组织、凝固区间和凝固体积收缩有明显的影响.稀土Ce加入量为4%时,Al4.5Cu合金同液两相区间温度为640～600℃,合金晶粒组织细化,圆整;体积收缩率仅为未加Ce时的68.6%.     

铸造合金动态应力测试装置改进设计

研究铸造应力产生和发展的规律,寻求减小铸造应力的方法,是铸件设计和生产中一项重要的工作,对于保证铸件的质量是有重要意义的。不同的合金在冷却过程中凝固方式不同,收缩率不同,产生应力的大小也不同。研究不同种类的合金,在冷却收缩时应力产生、发展的规律时,常需要测试应力的大小及随合金温度、时间变化的情     

Al-Si合金的成分和其凝固收缩率与摩尔体积的关系

依据阿基米德原理,通过测量合金在熔盐中所受浮力,对不同硅含量铝硅合金的凝固收缩率、液相的摩尔体积及Al在铝硅合金中的偏摩尔体积进行了研究。结果发现:铝硅合金的凝固收缩率随着硅含量的增大而减小;硅含量超过25%后,铝硅合金凝固后表现为体积膨胀;当合金硅含量在12.6%至25%之间时,不同铝硅合金在各自液相线温度下熔体的摩尔体积和在754℃下熔体的摩尔体积均随硅含量的增大而减小,当合金硅含量由25%增大至30%时,上述两种摩尔体积均随硅含量的增大而增大;随着硅含量由12.6%增大至25%,754℃时Al在不同硅含量铝硅合金熔体中的偏摩尔体积增大。     

压铸合金收缩率检测试验模具的研究

受热的材料都要热胀冷缩,合金也是如此.通过对合金收缩率的研究,提出了一种能够在模具设计前就可以掌握该合金的真实收缩率的大小的方法.运用该方法设计出一套测试模具,通过该模具就完全掌握了该合金的真实收缩率.这对压铸合金模具的型腔设计尺寸的计算提供了非常可靠的数据,减少了模具的反复修磨,节省了人力和财力.     

二元液态金属AgxCu1-x快速凝固过程的分子动力学模拟研究

用quantum Sutton-Chen多体势对AgxCu1-x在冷却速率为2×1012K/s凝固过程的模拟,发现AgxCu1-x在x=35～65范围内具有形成非晶的能力,特别是对应于二元相图共晶点的Ag60Cu40在凝固过程中二十面体和其它多面体结构不仅数目大,而且还具有极为稳定的遗传性,而最容易得到非晶态合金.证实了合金化效应对非晶态合金的形成倾向和稳定性的关键作用.此外采用键对及原子多面体类型指数法对凝固过程中微观结构组态变化的分析,不但能说明二十面体结构在非晶态合金形成和稳定性中所起的关键作用,又有助于对液态金属的凝固过程、非晶态微观结构特征的深入理解.     

相场法对比模拟二元合金等温/非等温凝固过程(英文)

基于熵函数建立二元合金的二维相场模型,采用基于均匀网格的有限差分法求解相场和溶质场控制方程;为了避免时间步长的限定,采用交替隐式差分法(ADI)求解温度场控制方程。对Ni-Cu合金非等温凝固过程的部分特征进行模拟研究,对比分析二元合金等温/非等温凝固过程。模拟结果表明:非等温模型更能有效地模拟二元合金的实际凝固过程,并且随着热扩散系数的减小,非等温相场模型逐渐向等温相场模型回归。     

合金凝固过程再辉现象的数值模拟

本文采用二元合金的等温相场模型,在假定温度在计算区域空间上保持一致的情况下耦合计算热平衡方程,以Al4.5%Cu合金为例模拟了在不同冷却速率下二元合金凝固过程的枝晶生长过程及其再辉现象.结果表明:利用相场模型可以逼真地模拟二元合金过冷熔体中的枝晶生长过程,与试验得到的枝晶形貌吻合较好;凝固潜热和冷却速率显著影响枝晶的生长行为,再现其凝固过程的再辉现象,模拟的结果与经典枝晶生长理论相吻合.     

二元铝铁合金凝固过程的差热分析研究

采用差热分析技术研究了二元铝铁合金的凝固过程;考察了冷却速度及合金成分对凝固过程及显微组织的影响,并测定了不同成分铝铁合金的凝固潜热。     

多元合金凝固过程中的溶质再分配

对多元合金凝固过程的平衡溶质再分配系数进行了热力学描述,得出了其和二元合金溶质分配系数之间的关系.对于多元合金,其分配系数不仅仅是二元合金分配系数的线性组合,而且与各组元间的相互影响性较强.讨论了在非平衡凝固条件下对溶质再分配系数的处理,从热力学和动力学方面人手,讨论了溶质再分配系数随凝固速度变化的关系,而且还讨论了快速凝固过程对溶质再分配系数的影响.     

TiC_p/Fe复合材料铸造性能的研究

对TiCp/Fe复合材料的体收缩率、线收缩率和流动性进行了测定,并与普通碳钢、灰铸铁进行比较。结果表明:TiC增强颗粒使TiCp/Fe复合材料的体收缩率较小,体收缩性能高;而流动性则遵循随w(C)量增加而增加的规律;TiCp/Fe复合材料的凝固过程还倾向于集中缩孔,有利于补缩。     

二元包晶合金研究进展

综合评述了二元包晶合金凝固领域的有关理论和实验研究的进展情况.指出,目前研究的内容主要集中在固态方面,而对与凝固过程密切相关的液态二元包晶合金的结构和性质则涉及很少.因而从液态二元包晶合金的结构和性质入手,寻求液态和固态之间的相互关系,是一个值得研究的新课题.     

微机系统在合金热裂行为测试中的应用

设计了一种新的合金热裂行为测试系统.该系统通过数/模转换,用微机对凝固过程中的温度、应力和收缩信号数据进行采集和进一步的处理,并描绘其曲线.实验结果表明,在正常凝固条件下,AZ91合金并不按平衡相图凝固,而是有共晶相析出;在合金凝固后期,存在一"冲击”收缩,是"冲击”收缩导致了合金凝固过程热裂的产生.     

Cu对Al-7Si-xCu-0.3Mg合金铸造性能的影响

采用单螺旋法和铸造性能多功能测试仪测定了铸造Al-7Si-xCu-0.3Mg(x=1.5%～3.5%,质量分数)合金的流动性、线收缩率和热裂倾向.结合Pandat相平衡软件计算相图、θ相(Al2Cu)的晶体结构特点和凝固显微组织的扫描电镜与能谱分析仪(SEM-EDX)分析,讨论了Cu含量对试验合金的流动性、线收缩率和热裂倾向的影响.随着Cu含量的同时,合金凝固时低熔点富Cu的共晶θ相(Al2Cu)明显增多,容易形成α(Al)枝晶骨架网,导致合金的流动性降低,线收缩率增加,热裂倾向增大.     

多元多相合金凝固理论模型的研究进展

工业合金多组元的特点使得多元合金的凝固成为凝固理论研究的重点。由于其复杂性,多元合金的凝固理论研究远远滞后于二元合金,仅在近年来取得一些进展。对这些研究进展进行了综述分析。首先从热力学分析入手,探讨了多元合金凝固过程的溶质再分配特性、凝固路径及相析出规律。进而分析了多组元合金初生单相凝固过程形态演变的理论研究方法和进展。最后简要讨论了多相凝固组织形态的形成原理。     

ZQSn10—5大铜套的铸造工艺

我公司生产的 ZQSn10 -5大铜套 ,毛坯壁厚达 70mm,重 95 0 kg,毛坯总高度 (连冒口 )将近 1m。由于使用工况恶劣 ,用户要求该铜套既要有较高的力学性能 ,又要有较高的耐腐蚀性能。ZQSn10 -5是一种二元锡青铜 ,含 10 % Sn,5 0 %Pb,其他杂质只有万分之几。该合金的凝固方式是体积凝固或糊状凝固 ,结晶温度区间宽 ,凝固收缩率大 ,易产生分散性缩孔、缩松和热裂缺陷 ,易吸气产生针孔 ,并存在较大的偏析倾向。我们原采用以柴油为燃料的敞口坩锅熔炼 ,以手工砂型铸造的方式 ,难以保证这种又大又厚又高的铸件的产品质量。为此我们在熔炼工艺和造…     

过冷熔体定向凝固过程枝晶生长的相场法模拟

利用二元合金相场模型与溶质场进行耦合计算，以Al-4．5％Cu合金为例模拟了二元合金定向凝固的枝晶生长过程。研究了不同过冷度下二元合金过冷熔体定向凝固时枝晶的演化过程及其溶质场的分布情况。结果表明：利用相场模型可以逼真地模拟枝晶的生长过程，以及界面形貌从平界面向柱状晶生长的转变，可再现枝晶演变过程中相互之间的竞争生长和熔合现象。     

金锡共晶合金凝固研究进展

金锡二元共晶合金钎料是一种广泛应用于高可靠微电子与光电子器件封装中的连接材料,目前我国对该类高性能钎料的凝固与成形控制缺乏深入系统地研究。合金铸态组织粗大和硬脆性金属间化合物的不均匀分布是导致合金加工成形困难的根本原因,铸态组织细化将显著提高合金的加工成形性能。综述了合金的快速凝固、熔体温度处理、孕育形核处理和熔体混合处理等对金锡共晶合金凝固组织细化及组织演变规律影响等方面的研究进展。     

INVESTIGATION OF RAPID DIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF AL-BASED IMMISCIBLE ALLOYS Ⅱ. EFFECT OF THE THIRD ELEMENT

对Al-Bi基难混溶合金添加第三组元Si和Cu,揭示了Si和Cu含量对Al-Bi合金快速定向凝固组织的影响.结果表明,添加Si或Cu均使凝固组织中的富Bi粒子尺寸增大;在相同的实验条件下,元素Si比Cu更易使富Bi相粗化.分析了第三组元对二元合金体系的自由能、两液相间界面能和液相粘度的改变及其对合金凝固过程的影响,加深了对三元难混溶合金凝固特征的认识.