偏晶合金Ni—31.44％Pb过冷组织粒化机制

利用溶融玻璃净化、循环过热相结合的方法对Ni-31.44%Pb(质量分数）偏晶合金宽过冷区间组织演化规律进行研究。结果表明：随过冷度的增大,凝固组织发生三次转变。其中当△T＞242K时,合金组织发生第三次转变,由细密枝晶骤燃粒化为过冷粒状晶。通过组织观察和过冷熔体枝晶生长过程的理论计算发现,快速凝固过程中液相变速率骤然增加,引起枝晶全面碎断,然后在枝晶块表面能和就变能的驱动下,晶界移动,发生碎晶合并－再结晶是形成过冷粒状晶的原因。     

深过冷Fe-80at%Ni凝固组织

采用熔融玻璃与循环过热相结合方法使Fe-80at%Ni合金熔体获得了340K的大过冷,对Fe-80at%Ni过包晶合金在宽过冷范围内凝固组织进行研究。结果表明：在小过冷范围（ΔT〈28K）,凝固组织为普通树枝晶;当28K〈△T〈54K时,凝固组织为不规则粒状晶;当54K〈△T〈70K时,凝固组织为树枝晶;当70K〈△T〈210K时,凝固组织转变为细小的粒状晶;当△T〉210K时,凝固组织为粗大的晶粒。随着过冷度的增加,凝固组织发生了两次粒化和一次粗化过程,分别为由小过冷树枝晶向第一类粒状晶的转变,由大过冷树枝晶向第二类粒状晶的转变和由细小粒状晶向粗大晶粒转变。粒化机理分别是枝晶重熔,枝晶碎断＋再结晶和极大的表面能导致小晶粒合并。     

过冷DD3单晶高温合金凝固组织演化

用复合熔盐净化与循环过热相结合的方法,研究了ＤＤ３单晶高温合金过冷熔体凝固组织的演化规律,获得了最大过冷度２１０Ｋ,在所获得的过冷度范围内,其凝固组织的形态发生三次突变;第一次是在过冷度为３０Ｋ时,因枝晶熟化,重熔,高度发牵树枝晶转变为第一类粒状晶;第二次发生在过冷度为７８Ｋ时,因枝晶熟化抑制,组织转变为细枝晶;当过冷度大于等于１８０Ｋ时,组织因枝晶发生碎断和再结晶而转变为第二类粒状晶     

过冷Ni—2Pb单相偏晶合金的组织粒化

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究了过冷Ni-2Pb单相偏晶合金的组织粒化机制。在22～280K过冷度范围内,Ni-2Pb合金组织发生两次粒化。当22K<ΔT<66K时,合金组织由普通树枝晶渐变为第一类粒状晶;当ΔT>88K时,合金组织由第一类粒状晶转变为深过冷树枝晶;当ΔT>187K时,合金组织骤然粒化为第二类粒状晶。BCT模型分析表明第一类粒状晶的粒化机制为枝晶熔断再结晶机制;第二类为枝晶碎断再结晶机制。     

DZ125高温合金深过冷凝固组织转变规律

采用熔盐净化剂与循环过热相结合的方法,获得了过冷度高达180 K的DZ125高温合金深过冷熔体,研究了合金深过冷凝固的组织演化过程.结果表明,随着过冷度△T的增大,凝固组织经历3次转变过程:当△T<48 K时,合金的凝固组织为普通树枝晶;当48 K≤△T<85 K时,枝晶因再辉发生熟化和重熔,组织转化为第1类粒状晶;当85 K≤△T<160 K时,再辉所产生的重熔效应大大降低,凝固组织为深过冷树枝晶;当△T≥160 K时,发生枝晶破碎及再结晶,凝固组织转变为第Ⅱ类粒状晶.     

过冷Ni-31．44％Pb偏晶合金凝固行为

采用熔融玻璃净化和循环过热相结合的方法研究Ni-31.44%Pb偏晶合金宽过冷区间凝固组织演化规律;结果表明,过冷偏晶合金在快速凝固阶段首先形成枝晶α骨架,再辉重熔后分布于枝晶间的残余液相按照平衡凝固模式进行后续反应;在0～286K过冷范围内,当ΔΤ＜50K时,合金凝固组织为粗大枝晶α+枝晶间Pb相;当70＜ΔT＜232K时,凝固组织为细密枝晶α+枝晶臂上细小的Pb颗粒+枝晶间Pb相;当ΔT＞242K时,凝固组织为过冷粒状晶+均匀细小的Pb颗粒+少量尺寸较大的枝晶间Pb颗粒,过冷粒状晶的粒化机制属于枝晶碎断-再结晶机制.     

过冷Cu70Ni30熔体凝固组织的第一类粒状晶

在高真下,采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,在２２～２７０Ｋ过冷度范围内,研究了Ｃｕ７０Ｎｉ３０合金凝固组织形态演化过程,在△Ｔ〈△Ｔ２＾＊（１２０Ｋ）过冷度范围内,随着过冷度增大,枝晶渐变为粒状晶,发生了组织的第一类粒化,组织观察及成分分析结果表明,枝晶段之间偏析区不是晶界。第一粒粒状晶的形成过程包括;枝晶在再辉期间发生熔断,从而形成枝晶段,然后枝晶段通过合并一再结晶而形成粒状晶。     

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。     

深过冷Cu_(98)Co_2合金的凝固组织演化

采用熔融玻璃净化配合循环过热的净化技术,对Cu98Co2合金进行了系统的深过冷实验。分别采用空冷与快淬两种冷却方法,在一定过冷度和冷却速率相结合下制备出单相固溶体探讨了过冷度及冷却速率对凝固组织的影响。实验结果表明,随过冷度提高凝固组织呈现粗大树枝晶→细小粒状晶→定向细枝晶→粗大粒状晶的演化趋势,基于枝晶生长模型,解释了上述凝固组织演化规律。在大过冷度下,由于该合金具有高层错能和高形核率,再结晶和晶粒长大迅速发生,凝固组织为晶界平直的粗大等轴晶。     

低过冷Cu70Ni30合金熔体凝固组织粒化机制

采用熔融玻璃净化技术,使大体积Ｃｕ７０Ｎｉ３０合金获得２７０Ｋ深过冷,在宽过冷范围内合金不同过冷度区间的凝固组织演化表明,存在２类晶粒细化和２类不同的枝晶花样,其中,介于３８Ｋ－１２０Ｋ过冷区间,由于再辉过程中的化学过热,首先发生了枝晶熔断,熔断后的枝晶段在界面能驱动下,通过晶界移动形成了第一类晶粒状晶。     

STRUCTURAL EVOLUTION OF UNDERCOOLED SINGLE-PHASENi-2wt%Pb MONOTECTIC ALLOY

1. IntroductionDendrite is the common growth manner of undercooled single-phase alloys, and recentinvestigations['] revealed that there are three critical undercoolings, ATI, ATZ and aT3,during the solidification process of this kind of alloys. Within the undercooling range of aTIand aT2, the solidification structure undergoes the first change from common dendrites, (less than ATI) to the first class granular grains (higher than aTI). When the undercoolingis higher than aT2, the change f…     

Non-equilibrium solidification of undercooled Ni-31.44%Pb monotectic alloy melts

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｄｅｒｃｏｏｌｅｄａｌｌｏｙｍｅｌｔｓｈａｓｂｅｅｎｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔｓｏｆｅｘｔｅｎｓｉｖｅｓｔｕｄｙｆｏｒｏｖｅｒ30ａ .Ａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｗａｙｔｏｓｔｕｄｙｍｏｄｅ     

电磁振荡对铝合金半连铸坯微观组织及溶质元素晶内含量的影响

研究了电磁振荡作用下7075铝合金半连铸坯微观组织及溶质元素的晶内分布，对其细化、非枝晶组织形成及溶质元素晶内含量的影响机制进行了探讨。认为在电磁振荡作用下，熔体中结晶核心增加，游离晶粒的枝晶生长方式得到抑制是形成均匀细小的近球形和蔷薇形非枝晶组织的原因，并从电磁场改变7075铝合金凝固过程中的溶质分配系数、结晶间隔、液穴内部温度场、流动场以及微观组织形貌等方面出发，分析了电磁振荡对溶质元素晶内含量的影响。     

过偏晶合金Ni-40%Pb深过冷凝固组织

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法研究过冷Ni-40%Pb(质量分数)过偏晶合金的组织演化规律. 结果发现 过偏晶合金在快速凝固阶段本质上是以枝晶方式生长; 当ΔT《50K时, 合金组织为粗大枝晶+枝晶间Pb相+团块状Pb相; 当100《ΔT《198K时, 合金组织宏观偏析严重; 当ΔT＝292K时, 合金组织呈粒状晶, 第二相均匀弥散分布. 分析表明凝固组织宏观偏析与快速凝固阶段固液相变速率和体系残余液相分数有关; 粒状晶粒化机制属于枝晶碎断再结晶机制.     

电子束焊热作用对DD407单晶熔凝区裂纹形成的影响

使用电子束焊对DD407单晶高温合金进行焊接,采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了熔凝区裂纹形态及分布特征,采用EDS测定了试样枝晶干与枝晶间区域的化学成分,计算了元素的偏析比并分析了裂纹形成原因。结果表明：在电子束热作用下,DD407单晶熔凝区中主要产生纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、晶间裂纹,当其它工艺参数不变时,熔凝区凝固裂纹含量随着电子束流的增大而先增大后减小;DD407单晶在焊接凝固过程中,杂晶区合金元素偏析严重,导致低熔点共晶组织聚集并形成低熔点液态薄膜,在凝固收缩拉应力作用下,使得杂晶区常形成凝固裂纹。     

As-cast structure refinement of Ti-46Al alloy by hafnium and boron additions

The influence of Hf and B on the solidification structure of cast Ti-46Al alloys was investigated. The results show that the coupling effect of Hf and B changes the solidification structure morphology and strongly refines the grain size. When the Hf+B contents were increased from 0 + 0.0 to 3 + 0.2, 5 + 0.6 and 7 + 1.0 (in at. %), the solidification structure morphology changed from coarse columnar dendrite to fine columnar dendrite,then to equiaxed dendrite, and further to fine near granular grain whilst the average grain size decreased to 20 μm.It is concluded that the columnar dendrite refinement is due to the effect of Hf and B on the decrease of Al diffusion coefficient in the melt. The fine near granular grain formation is attributed to the combined constitutional supercooling formed by AI and B segregation that is strengthened by Hf and B additions at the solid/liquid interface uring solidification, and the TiB2 precipitates acting as heterogeneous nuclei.     

镍基单晶高温合金一次枝晶间距的统计研究

采用籽晶法制备了3种[001]取向的镍基单晶高温合金。通过正方形估算法和直接测量法统计了合金不同凝固高度的一次枝晶间距。该方案消除了晶界和晶体学取向对一次枝晶间距的影响。随着凝固高度升高,3种合金的一次枝晶平均间距逐渐增大。两种统计方法的一次枝晶平均间距相近,说明两种方法的精度均较高。此外,3种合金的一次枝晶间距在较大的范围内变化,且呈正态分布。3种合金的一次枝晶间距上限是下限的5.4~8.5倍。