K5合金高梯度下快速凝固定向组织的研究

本文利用自行研制的超高梯度定向凝固装置（ＺＭＬＭＣ）,考察镍基高温合金Ｋ５在不同的凝固速率下特别是在高速下定向组织的生长行为。研究表明,利用该定向凝固装置可获得完全细化的定向超细晶组织。当Ｒ＝６００ｃｍ／ｓ时,其一次间距λ１小于２３８μｍ;二次枝晶间距被强烈抑制,λ２仅为６６μｍ,组织更加均匀．另外,还对界面稳定性理论在实验条件下进行了讨论     

单晶高温合金DD3亚结构超细化定向凝固工艺研究EI

利用ＺＭ定向凝固装置研究了镍基单晶高温合金ＤＤ３在高温度梯度（７００～１２００Ｋ／ｃｍ）定向凝固条件下的微观组织演化特征及其对工艺参数的响应函数，结果表明：该合金在高界面温度梯度条件下，柱晶生长速度范围向高速区扩展，从而使单晶亚结构细化成为可能。所得单晶棒中亚结构一次间距可比传统ＨＲＳ法定向凝固籽晶中相应尺度减小５～１０倍。本文还对其组织演化机制进行了分析。     

定向凝固稀土超磁致伸缩材料的制备及组织性能研究

采用自制的高梯度定向凝固装置制备了晶粒取向的稀土超磁致伸缩材料并考察了定向凝固和热处理工艺参数对材料组织、性能的影响规律。在本实验工艺条件下（定向温度１３７０℃），抽拉速度１２ｍｍ／ｍｉｎ，热处理温度９５０℃，保温６ｈ，炉冷）材料的磁致伸缩值可达到１８００ｐｐｍ（压自力１２．５ＭＰａ）。组织分析表明，定向凝固使得材料沿凝固方向形成了［１１０］取向组织从而使磁致伸缩值明显提高，而热处理对性能的进一步     

定向凝固超细柱晶组织及其形成条件

本文通过对凝固材料的组织、性能与凝固参数的依存关系的分析,提出了定向凝固超细柱晶组织的概念,并利用最新研制的ZMLMC超高梯度定向凝固装置获得了Ni-5(wt)％Cu合金和钴基高温合金K10的定向凝固超细柱晶组织。     

新型真空熔化定向凝固装置原理研究

对真空感应熔炼与双区加热结合在一起的定向凝固装置进行了可行性研究，并研制出了一套新型真空熔化定向凝固装置，该装置兼有熔炼和定向凝固的功能，熔炼好的合金液能自动底注到定向炉内的型壳中，定向凝固部分采用了先进了双区加热技术，定向凝固结晶生长速率能在很大范围内调节。     

高温度梯度定向凝固高温合金单晶初始生长过程非稳态自组织行为

用ＺＭＬＭＣ超高梯度定向凝固装置研究宽凝固速度范围内籽晶法制备含细亚结构的ＤＤ３单晶的起动生长段的组织演化与选择特征。试验获得了直径为７ｍｍ的ＤＤ３单晶合金，起动生长段组织演化对界面前沿液相中的温度梯度ＧＬ，系统稳定抽拉速率Ｖ，系统起动时的升速模式及系统干扰等因素的基本依赖关系，并对该非稳态自组织过程的内在控制因素及其形成机制进行了初步的分析。     

深过冷定向凝固工艺过程的研究

利用过冷度的遗传性，提出了将合金熔体深过冷与传统定向凝固相结合的深过冷定向凝固技术，并在自制的实验装置上，对ＳＤＳ技术进行了探索性研究，实现了Ｃｕ与ｗ（Ｎｉ）为５．０％合金的深过冷和深过冷定向凝固。     

高温度梯度定向凝固高温合金单晶初始生长过程菲稳态自组织行为

用ＺＭＬＭＣ超高梯度定向凝固装置（固液界面前沿的温度梯度可达１３００Ｋ／ｃｍ）研究竟凝固速率范围内籽晶法制备含细亚结构的ＤＤ３单晶的起动生长段的组织演化与选择特征试验获得了直径为７ｍｍ的ＤＤ３单晶合金，起动生长段组织演化对界面前沿液相中的温度梯度ＧＬ，系统稳定抽拉速度Ｖ，系统起动时的升速模式及系统干扰等因素的基本依赖关系，并对该非稳态自组织过程的内在控制因素及其形成机制进行了初步的分析．     

大直径TbDyFe定向凝固晶体的研制

本文首先分析了Tb0.3Dy0.7Fe2合金的定向凝固过程，讨论了温度梯度对溶区界面形态和结晶组织的影响；接着通过合理设计定向凝固装置，正确控制熔区温度和移动速度，以及采用若干辅助技术，为定向凝固过程提供理想的温度梯度，从而确定了制备大直径晶体的方法；最后在此基础上制备了高性能的Tb0.3Dy0.7Fe2定向凝固晶体，其最大直径可达80mm。     

两种定向凝固方法DZ22合金的力学性能和组织

比较了超高梯度定向凝固法（ＺＭＬＭＣ法）和普通定向凝固法（ＨＲＳ法）对ＤＺ２２合金的高温力学性能和组织的影响。结果表明：ＺＭＬＭＣ法大幅度地提高了合金的高温力学性能，９８０℃，２２０ＭＰａ条件下的高温持久寿命由７２ｈ提高到１６８ｈ；一次、二次枝晶臂间距λ１和λ２分别由１５０ｕｍ和５０ｕｍ左右到减小到６８ｕｍ和１６ｕｍ左右；元素的枝晶偏析得到抑制；合金显微组织的组成相ｒ’，（ｒ＋ｒ’）共晶，ＭＣ型碳     

Al-Cu 合金高梯度定向凝固过程中的形态转变

本文利用 ZMLMC 定向凝固装置,研究了 Al-Cu 合金系在不同温度梯度下定向凝固时凝固界面和组织形态的变化。发现存在着两种树枝状生长和胞状生长之间的转变,即在低速范围内胞状向树枝状转变,在高速范围内树枝状向胞状转变;当温度梯度足够高时,可以在整个生长速率范围内不出现树枝状生长,获得高度细化的胞状组织;合金的结晶温度间隔越宽,完全消除树枝状生长所需的温度梯度越高。     

锶对连续定向凝固Al-Si共晶合金组织与性能的影响

本文采用新型的连续定向凝固装置,考察了锶对 Al-12.7%Si 共晶合金连续定向凝固组织及性能的影响。研究表明,在凝固速度为0.02～2.0mm/s 范围内,随凝固速度的增加,Al-12.7%Si合金连续定向凝固组织中共晶 Si 经历了片/纤维转变,且随凝固速度的增加,Si 纤维不断细化,合金的抗拉强度及延伸率不断提高;锶的加入使片/纤维转变的临界速度变小,Si 纤维更加细小,抗拉强度和延伸率明显提高。     

温度梯度条件下糊状区的凝固行为研究

利用一个垂直的定向凝固装置,研究了Al-6wt%Cu合金在温度梯度约12K/mm条件下,糊状区在保温不同时间并激冷后得到的微观组织及成分分布特征.SEM/EDX分析表明,糊状区在保温时间内将发生自发的、以扩散机制为主的、类似TGZM效应的凝固过程.完全凝固后所形成的成分梯度与温度梯度的对应关系对于预测定向凝固过程中固液相界面温度以及相平衡测定具有重要意义.     

悬綮地定向凝固Ti3Al＋Ti5Si3双相合金

采用光学悬浮炉生长Ｔｉ３Ａｌ＋Ｔｉ５Ｓｉ５双相合金的定向凝固样品，结果表明，定向凝固样品的组织与铸态组织相比更接近于平衡态，径向定向凝固态样品组织不均匀，在高的生长速率下Ｔｉ５Ｓｉ５相沿着生长方向分布。     

悬浮炉法定向凝固Ti_3Al+Ti_5Si_3双相合金

采用光学悬浮炉法生长Ｔｉ３Ａｌ＋Ｔｉ５Ｓｉ３双相合金的定向凝固样品。结果表明，定向凝固样品的组织与铸态组织相比更接近于平衡态，径向定向凝固态样品组织不均匀，在高的生长速率下Ｔｉ５Ｓｉ３相沿着生长方向分布。     

凝固速率对DZ22合金力学性能和组织的影响EI

本文采用ＺＭＬＭＣ超高梯度定向凝固法（ＺＭＬＭＣ法），研究了两种凝固速率下ＤＺ２２合金的高温力学性能和组织。结果表明，较高凝固速率下大幅度地提高了合金的高温力学性能，９８０℃，２２０ＭＰａ条件下的高温持久寿命由７１ｈ５０ｍｉｎ提高到１６８ｈ５ｍｉｎ；一次、二次枝晶臂间距λ＿１和λ＿２分别由１０５μｍ和３２．７μｍ左右减小到６８μｍ和１６μｍ左右；元素的枝晶偏析得到抑制；合金显微组织的组成相γ＇、（γ－γ＇）共晶、ＭＣ型碳化物的形态、大小和分布均发生了明显的变化。     

Nb基超高温合金的制备技术及定向凝固组织

Nb基超高温合金的制备技术主要包括粉末冶金、真空电弧熔炼和定向凝固等，其中定向凝固可以显著提高该合金的高低温力学性能。Nb基超高温合金的定向凝固组织主要由沿着定向凝固方向生长的初生Nbss枝晶、铌硅化物块或板条以及（Nbss＋铌硅化物）共晶等组成，定向凝固速率和固液界面前沿液相中的温度梯度会显著影响其组织形貌及尺寸。在其定向生长过程中，Nbss、铌硅化物及（Nbss＋铌硅化物）共晶各相之间竞争生长，形成不同的组织形貌及尺寸，但在合适的条件下，共晶两相可以实现平行耦合生长。     

铸造多晶硅的制备与研究

当今多晶硅已成为最主要的光伏材料,利用定向凝固工艺生产铸造多晶硅铸锭已成为业界广为采用的方法,但目前利用定向凝固工艺生产出来的多晶硅铸锭仍存在较多的缺陷,例如材料利用率低以及组织不均匀等问题.为了进一步优化铸造工艺,采用自行设计的真空电磁感应熔炼炉及定向凝固炉进行了多晶硅定向凝固实验.重点对比研究了石英坩埚和石英陶瓷坩...     

定向凝固Ni_3Al基合金IC6的高温蠕变行为EI

测定了定向凝固Ｎｉ３Ａｌ基合金ＩＣ６在９５０～１１００℃范围内的蠕变曲线、应力指数和蠕变激活能，运用ＳＥＭ和ＴＥＭ技术分析了蠕变过程中合金微观结构的变化，探讨了γ筏排组织的形成机理及其对位错运动的阻碍作用。     

定向凝固技术其研究进展

定向凝固技术是制备一类具有单丙取向要求的凝固组织的材料的重要方法，评述了定向凝固技术的发展过程和存在的问题，并报导了在此基础上新近发展起来的新型亚快速及快速定向的研究进展。