定向凝固条件下亚共晶铸铁凝固特性的研究

用定向凝固方法,对亚共晶成分铸铁的凝固特性进行了研究。结果表明,当铸铁按稳定系凝固咸灰口铁时,先共晶奥氏体枝晶的数量和发达程度随凝固速度的增大面增加。面当铸铁按介稳系凝固成白口铁时,先共晶奥氏体枝晶的数量和发达程度都基本上不随凝固速度的变化面改变。分析指出,灰铸铁的共晶凝固温度随凝固速度的增大面降低,而白口铁很难过冷,其共晶凝固温度基本不变．     

半固态亚共晶高铬铸铁重熔时先共晶相的演变

对倾斜板法制备的亚共晶高铬铸铁半固态坯料在1 300 ℃进行加热保温,借助Leica图像分析仪对保温过程中先共晶奥氏体的演变规律进行了研究.结果表明,晶粒球化和合并长大为保温过程中奥氏体形态演变的主要形式,两者交替发生,球化和合并长大所需的时间随着保温过程的进行而延长.同时,合并长大而恶化也随着保温过程的进行而越发显著.保温15.0 min时,晶粒形状系数为0.86,平均等效直径为78.8 μm;保温60.0 min时,晶粒形状系数为0.70,平均等效直径为104.1 μm.     

亚共晶高铬白口铸铁不抗磨的原因

亚共晶高铬白口铸铁显微组织中含有初晶奥氏体树枝晶，它得不到高硬度碳化物的良好保护。该合金试样的磨损面被磨料犁削的沟槽深而长。当热处理加热时，铸态初晶奥氏体含有过饱和的C和Cr，将以碳化物形式析出。为了平衡W（C）量和W（Cr）量，必须通过扩散析出碳化物。但在初晶奥氏体树枝晶中元素的扩散析出是很慢的，以致在通常实施的奥氏体保温时间内，远达不到平衡值，结果是初晶奥氏体具有低的Ms温度，使它含有较高的残余奥氏体。     

铸态亚共晶高铬铸铁重熔时先共晶相的演变

通过观察常规铸态亚共晶高铬铸铁在固液区间等温重熔过程中先共晶奥氏体形貌的变化情况,研究其演变规律及机理。结果表明,在等温重熔过程中,网状枝晶的粗化、熔断和晶粒的球化、合并长大是先共晶奥氏体演变的4个主要阶段。在较低温度下重熔,其演变过程以枝晶长大粗化及熔断为主,奥氏体枝晶网状结构难以完全消除;在较高温度下重熔,组织的演变过程以晶粒的球化及合并长大为主。在适当温度下(1330℃)保温一定时间(35min)可以获得较为圆整且尺寸均匀分布的先共晶奥氏体组织,但加热温度过高,保温时间过长,奥氏体晶粒会严重长大粗化。     

铸铁一次结晶中石墨相生长方式转变的机制

从铁液结构出发，解释了铸铁一次结晶过程中石墨相α向生长和c向生长两种生长方式之间转变的机制。碳在铁液中可以溶解态的碳原子和Fe3C原子集团两种形式存在。石墨相即可以碳原子沉积的方式析出，也可以Fe3C原子集团分解的方式析出；前者使石墨相沿α向生长成片状，后者使石墨相沿c向生长成非片状。建立了Fe3C以石墨基面为衬底进行分解反应的物理模型。     

亚共晶白口铸铁组织性能及热塑性变形的试验研究

探讨了合金元素，变质处理和热塑性变形对亚共晶白口铸铁组织和性能的影响，确定了合适的成分范围。此外，对该材质和铸态和塑变态的抗磨性和冲击性能做了对比试验，结果表明，中锰多元亚共晶白口铸铁具有较宽的变形温度区间，在850℃时变形量已超过55％，显示出良好的热塑性变形能力。经过高温塑性变形，碳化物成孤立块状分布在基体中，使冲击韧度得到改善，而且塑性变形后仍具有良好的抗磨性。     

固定磁场对离心铸造亚共晶白口铸铁凝固组织影响的研究

为了研究固定磁场对钢铁材料凝固组织的影响,利用自制设备制备了亚共晶白口铸铁试样,并观察了其金相组织。结果表明,固定磁场能够影响离心铸造亚共晶白口铸铁凝固组织,增加外加磁场后离心铸造亚共晶白口铸铁凝固组织更加均匀。     

倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响

采用倾斜板冷却体法对亚共晶高铬铸铁进行半固态成形,研究倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响规律,并借助Imagetool图像分析软件分别定量分析了其初生奥氏体的形状系数和等效直径的变化特征.结果表明改变倾斜板角度可明显改善亚共晶高铬铸铁初生奥氏体的形貌,为球状晶的获得提供了条件.     

倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响

采用倾斜板冷却体法对亚共晶高铬铸铁进行半固态成形,研究了倾斜板角度对亚共晶高铬铸铁半固态组织的影响规律。结果表明:倾斜板角度过大或过小都将使得组织中的初生奥氏体较粗大、圆整度较小。当倾斜板角度较小时,金属液的流速相对较慢,枝晶与枝晶和枝晶与金属液间的冲刷、碰撞、剪切作用较小,晶粒易于长大,导致枝晶状初生奥氏体比较多。当倾斜板角度较大时,金属液流速相对较快,金属液在倾斜板上流动的时间相对较短,枝晶间以及枝晶与金属液间的冲刷、碰撞、剪切作用时间相对较短,导致枝晶状初生奥氏体也比较多。当倾斜板角度为45°时,制备的亚共晶高铬铸铁初生奥氏体的尺寸最小,圆整度最高。     

铸造亚共晶铝硅合金绿色化规划探讨

根据绿色化思想，对铸造亚共晶铝硅合金进行了绿色化规划探讨。现有的铝硅合金牌号过多，以铸造亚共晶铝硅合金为例，中国至少有11种牌号，美国有14种，俄罗斯有16种，日本有11种。同时，这些合金的性能大多相互覆盖。这为材料选择，加工，管理和回收带来诸多不便。为了解决这些问题，规划出两种牌号，足以满足一般的要求，一种为低成本，中等性能合金（σb=150-200MPa,δ5＝1.0%-4.0%，如美国的356．0或中国的ZL101）；另一种为中等成本，中高性能合金（σ＝200－420MPa,δ5=2.0%-8.05,如我国新近开发的ZL120）。     

亚共晶铝硅合金熔体处理工艺的交互作用

综述了亚共晶铝硅合金熔体处理过程中存在的原始炉料状态、细化处理和变质处理之间的交互作用行为 ,及其对合金性能的影响 ,指出明确并控制“原始炉料 -熔体 -制品”系统转变过程是提高铸造铝合金性能的关键 ,要合理制定熔体处理工艺必须综合考虑原始炉料的遗传效应、各种熔体处理方法以及这些因素之间的交互作用     

浇注温度对半固态亚共晶高铬铸铁初生奥氏体的影响

利用倾斜板冷却体法制备了亚共晶高铬铸铁半固态浆料,并且研究了不同浇注温度对半固态亚共晶高铬铸铁初生奥氏体的影响。结果表明,浇注温度低时,合金熔液获得的过冷大,初生奥氏体大量形核,颗粒细小、圆整;随着浇注温度的升高,合金获得的过冷减小,初生奥氏体形核率降低,液相原子扩散能力提高,长大机率增加,初生奥氏体明显长大,且朝枝晶状生长,颗粒尺寸变大、圆整度差、枝晶发达;当浇注温度进一步升高时,液相原子扩散能力再次加强,使得初生奥氏体周围液相的溶质浓度均匀,颗粒生长没有明显的方向性,初生奥氏体颗粒粗大、圆整。     

流变铸造半固态亚共晶高铬铸铁组织形成研究

研究了亚共晶高铬铸铁半固态球状晶的形成条件及规律。结果表明：通过控制合适的浇注温度，并对充型前的金属液进行激冷处理，同时对过冷的金属液配以适当的振动，可以获得球形或近球形的先共晶奥氏体非枝品组织；在带有倾斜板冷却体的低温浇注情况下，金属液的冲刷、流动及振动使熔体获得了均匀的溶质场和温度场，抑制了发达的先共晶奥氏体枝晶的形成，为球状晶的获得提供了条件。     

A356合金细化处理效果的孕育和衰退

通过考察A356合金在静置过程中细化效果的变化，研究了亚共晶铝硅合金细化处理的孕育期和衰退期。细化处理的孕育期的形成是由于细化初期的溶质过冷度小造成的，随着溶质Ti含量的增加，溶质过冷度增大，从而激活更多的形核质点，限制枝晶生长；长时间静置后，尽管细化元素Ti含量基本不变，但是成分偏析倾向加剧，形核质点粗化并沉淀，有效核心减少，出现细化效果衰退；采用预细化合金锭可以缩短甚至消除细化处理的孕育期。     

Al-Ti-C添加剂对亚共晶铝硅合金组织和性能的影响

研究了不同Al-Ti-C加入量对Al-7Si-1.5Cu-Mg合金的晶粒细化效果.试验发现,随着Al-Ti-C加入量的增加,枝晶α-Al晶粒越细小,组织也越均匀,合金的综合力学性能得到提高;当Al-Ti-C加入量w为2.6%时,枝晶α-Al晶粒接近最小,继续提高Al-Ti-C加入量则组织变化不明显.试验表明Al-Ti-C中间合金是Al-Si合金的良好细化剂.     

先共析铁素体对粒状贝氏体性能的影响

本文研究了低碳合金钢先共析铁素体+粒状贝氏体混合组织与单一粒状贝氏体组织的性能,先共析铁素体的存在降低钢的机械性能,尤其是显著降低冲击韧性。     

复合变质剂对Al－Si－Cu合金变质效果的研究

借助扫描、电子探针等手段，对Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ亚共晶铸造合金，加入Ｋ２ＴｉＦ６＋ＮａＢＦ４＋ＮａＦ＋ＮａＣｌ变质剂的变质效果进行了研究。实验结果表明，合金中加入该变质剂，不仅获得完全的变质组织，而且变质效果稳定。