过冷包晶合金的相选择分析

分析了过冷包晶铁基合金、铜基合金、稀土超导乳化物、稀土木磁化合物非平衡凝固过程中的相选择现象。根据对实验结果的分析，对过冷包晶合金凝固的相选择进行了分类。探讨了过冷包晶合金凝固今后的研究方向和应用前景。     

Al-Si-Ti-Ce 合金的快速凝固过程及微观组织

本文探讨了含 Si 量为13wt-%的 Al-Si-Ti-Ce 合金条带的快速凝固过程及其微观组织特征。结果发现,对由旋铸法制备的厚约50μm 的 Al-Si-Ti 合金条带而言,第三组元 Ti 的引入使合金条带的初始过冷度大为减小,而在 Al-Si-Ti 合金中引入第四组元 Ce 后,又可使合金条带的初始过冷度得以提高。但 Ce 对二元 Al-Si 合金则不具备提高初始过冷度的能力。在 Al-Si-Ti-Ce 快凝合金中,以电子衍射法发现了一种 Al-Ti-Ce 三元相,该相属立方结构,点阵常数为1.428nm,化学组成可近似表达为Al_(19)Ti_4Ce_2或 Al_3(Ti,Ce)。     

二元包晶合金定向凝固研究进展

针对二元包晶合金定向凝固,本文评述了其近年来的理论和实验研究进展,内容包括包晶合金的相选择、两相形核、带状组织以及耦合生长等方面.讨论了定向凝固过程中相和微观组织选择机制,实验中所观察到的带状组织及其形成原因,以及由岛屿带状组织转变成初生相和包晶相的耦合生长组织.     

Pr对Sn-Cd包晶合金定向凝固组织的影响

为了解Pr对Sn-Cd包晶合金凝固组织的作用,在不同抽拉速率下对Sn-Cd-Pr合金进行定向凝固实验.采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了Pr对Sn-Cd包晶合金凝固组织的影响.研究发现:对于Sn-1.8%Cd过包晶合金,在2μm/s时0.5%的Pr增加了包晶相β的体积分数;在4μm/s时凝固组织明显细化.对于Sn-0.65%Cd亚包晶合金,在4μm/s时Pr的加入促进了平→胞界面的转变;在16μm/s时随着Pr含量的增大,凝固组织逐渐细化;在100μm/s时Pr含量的增大使凝固组织仅有微弱的细化.研究表明,Pr的加入可以改变组成相的体积分数、细化组织以及减小界面稳定性.     

NiAl金属间化合物的快速凝固组织

用单辊快速凝固法制备了Ｎｉ原子分数为０．５３－０．６０的Ｎｉ－Ａｌ金属间化合物薄带，研究了成分与微观组织的关系，发现试样均为Ｂ２型单相ＮｉＡｌ，Ｎｉ０．５３Ａｌ０．４７的快速凝固组织为１０μｍ左右的等轴晶，Ｎｉ０．５６Ａｌ０．４４－Ｎｉ０．６Ａｌ０．４的组织分别为５μｍ左右的不规则和规则柱状晶，发现近理想配比的ＮｉＡｌ在快速凝固时形成针状晶亚结构。     

第二代定向凝固柱晶合金PWA1426

近十多年来,定向凝固合金发展多集中于单晶合金方面,对于柱晶合金的发展工作似乎处于低潮。但是,美国PW公司却在继续研制这类合金,基于获取力学性能相当于在先进航空发动机中广泛应用的第一代单晶合金PWA1480而又能大大降低生产成本的新柱晶合金的设想,已导致第二代定向柱晶高温合金PWA1426的诞生,该合金的温度能力比第一代柱晶合金PWA1422高50F     

Nd-Fe-B包晶合金定向凝固组织的研究

利用亚快速定向凝固设备制备Nd-Fe-B合金,并研究了其定向凝固组织.设计合金成分为:亚包晶成分(Nd10.8Fe83.8B5.4)、包晶成分(Nd11.76Fe82.36B5.88)和过包晶成分(Nd13.5Fe79.75B6.75).对抽拉速率在5～500μm/s范围内合金的定向凝固及微观组织的研究表明:三种成分Nd-Fe-B合金的最终凝固组织均由α-Fe枝晶相、包晶Nd2Fe14B相和富Nd相组成;随着抽拉速率的提高,α-Fe相的一次枝晶间距呈减小的趋势;三种成分凝固组织中的α-Fe相的体积分数随着抽拉速率的提高都表现出了先减后增的趋势,而Nd2Fe14B相的体积分数都表现出了先增后减的趋势.     

高磁能积稀土钴永磁合金的非平衡凝固过程

采用液态金属冷却的定向凝固技术,制备了 Sm-La-Co-Cu-Fe-Zr 系 RE_2M_(17)+REM_5的两相合金。REM_5较少的№1合金非平衡凝固过程为 L→RE_2M_(17),L+RE_2M_(17)→REM_5,L→REM_(5-X)+REM_(5+X),其中包晶反应只能部分发生;REM_5较多的№2合金非平衡凝固过程为 L→RE_2M_(17),L→REM_5,L→REM_(5-X)+REM_(5+X)。包晶反应是否部分发生取决于 REM_5相的相比例。两类合金非平衡凝固过程的共同特征为:REM_(5-X)与 REM_(5+X)两相共格生长,生长方向垂直于合金的强制性生长方向。     

凝固参数对ZA27合金次枝晶间距及抗拉强度的影响

ZA27合金是近20年来发展起来的一种新型铸造有色合金,具有较发孤力学性能,但是,由于其很宽的结晶温区、组织多为的树枝晶、导致力学性能下降,本文要用差热分析方法研究DTA曲线特征参数、凝固开始温度和冷却速率对二次枝晶间距λDAS的影响,同时使用IAS－4图像分析系统分析了合金的微观组织,结果表明：DTA曲线峰高与二次枝晶间距线性关系;二次枝晶间距与冷却速率符合指数关系。     

高能球磨制备纳米晶Al－Cu合金

利用高能球磨工艺制备了纳米晶Ａｌ－Ｃｕ合金。发现按Ａｌ_（５０）Ｃｕ_（５０）配比纯元素粉末高能球磨时，形成了纳米晶的Ｃｕ_９Ａｌ_４金属间化合物。初步探讨了高能球磨纳米晶金属间化合物的形成过程。     

高能球磨制备纳米晶Al—Cu合金

利用高能球磨工艺制备了纳米晶Ａｌ－Ｃｕ合金，发现按Ａｌ５０Ｃｕ５０配比纯元素粉同能球地，形成了纳米晶的Ｃｕ９Ａｌ４金属间化合物，初步探讨了高能纳米晶金属间化合物的形成过程。     

偏晶合金凝固制备方法的研究进展

偏晶系合金具有独特的物理和力学性能,是一类具有重要工业应用前景的合金,长期以来受到了广泛关注.系统介绍了偏晶合金的各种凝固制备方法和研究手段,总结了近期国内外在这一领域的研究新进展,着重介绍了强磁场下均质偏晶合金的制备技术,展望了利用强物理场制备大体积均质偏晶合金的前景,并指出了今后的研究方向.     

定向凝固包晶合金低速共生生长与带状组织

包晶合金定向凝固过程中的相和组织选择是一个复杂的过程.综述了包晶合金定向凝固中的低速带状与共生生长组织的实验和理论研究情况及其进展.讨论了低速带状与共生生长组织的关系,说明两者并非孤立存在,带状向耦合生长组织的转变可能源于某一临界成分.     

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。     

非平衡凝固过程中几个热力学问题的探讨

本文从 Gibbs 自由能变化关系出发,导出了纯金属非平衡凝固时的相变驱动力表达式。在讨论非平衡凝固过程中熵增加原理的基础上,给出了熵变的数学表达式。计算表明:熵变可表示非平衡凝固过程对平衡态的偏离程度。过冷度和金属的热物理性质是影响熵变的主要因素。