初生奥氏体形态对高铬铸铁重熔保温过程组织演变的影响

将亚共晶高铬铸铁铸态试样和半固态试样加热至液固温度区间保温,研究了保温过程中初生奥氏体形态和尺寸的演变过程。结果表明,两种试样保温过程中奥氏体晶粒都经历了粗化并趋于球化的发展过程,其粗化是由于溶质原子迁移和晶粒合并所导致。原始奥氏体形态决定其球化速度,含颗粒状奥氏体的半固态试样中奥氏体经历了简短的长大而球化过程。含枝晶状奥氏体的铸态试样中奥氏体先形成网状结构,然后经过复杂的熔断、长大过程,奥氏体球化速度极其缓慢。     

等温热处理对Mg-6Zn-3Cu合金半固态组织演变的影响北大核心CSCD

通过半固态等温热处理,研究了重熔温度和保温时间对铸造ZC63镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:半固态等温热处理能够将ZC63合金中的枝晶组织转变为球状组织,并可获得更加细小、分布均匀的球状颗粒;重熔温度和保温时间对非枝晶组织演变有着重要的影响,提高保温温度或延长保温时间,可加快原始铸锭重熔进程及组织形态的优化,保温温度过高或保温时间过长,试样会发生严重变形,同时球状颗粒易于粗化和长大;非枝晶组织演变是在熔化和结晶的动态变化中完成,主要的演变机制是在等温热处理过程中晶界处的共晶组织向基体溶解,原始组织的粗化、分离、球化以及球状颗粒的合并与长大。ZC63合金半固态触变成形最适合的等温热处理工艺是600℃×30 min。     

等温热处理对Mg-6Zn-3Cu合金半固态组织演变的影响

通过半固态等温热处理,研究了重熔温度和保温时间对铸造ZC63镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:半固态等温热处理能够将ZC63合金中的枝晶组织转变为球状组织,并可获得更加细小、分布均匀的球状颗粒;重熔温度和保温时间对非枝晶组织演变有着重要的影响,提高保温温度或延长保温时间,可加快原始铸锭重熔进程及组织形态的优化,保温温度过高或保温时间过长,试样会发生严重变形,同时球状颗粒易于粗化和长大;非枝晶组织演变是在熔化和结晶的动态变化中完成,主要的演变机制是在等温热处理过程中晶界处的共晶组织向基体溶解,原始组织的粗化、分离、球化以及球状颗粒的合并与长大。ZC63合金半固态触变成形最适合的等温热处理工艺是600℃×30 min。     

半固态ZA96镁合金部分重熔过程中的组织演变

对自孕育法制备ZA96镁合金半固态坯料进行了部分重熔,研究了等温温度和保温时间对微观组织演变的影响。结果表明,随着等温温度增加和保温时间延长,半固态组织中固相率降低,其晶粒尺寸和圆整度呈先减小后增大的变化趋势。在530℃保温20min可获得理想的半固态组织,其平均晶粒尺寸、圆整度和固相率分别为75.69μm、1.45和58%。保温10min左右,其晶粒的粗化、枝晶臂合并及分离基本结束,其后晶粒发生球化、吞并和长大,其长大规律符合Ostwald熟化理论。     

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.     

半固态高铬铸铁球状先共晶奥氏体的形成

采用自行研制的倾斜取样板进行取样,并借助金相图像分析系统研究了半固态高铬铸铁先共晶奥氏体的衍变过程。结果表明,金属液在流动过程中被倾斜板过冷,奥氏体不断形核长大成枝晶状,枝晶又由于相互间的碰撞、摩擦等物理作用被熔断、折断、破碎而得到细化、球化。上述过程交替出现,初期以奥氏体形核长大为主,后期以枝晶奥氏体被熔断、折断、破碎而被细化、球化为主。     

Mg-7Zn-0.3Mn-xCu镁合金半固态组织演变

本文研究了Cu含量、重熔温度及等温时间对Mg-7Zn-0.3Mn镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu合金的铸态组织由白色α-Mg基体和黑色共晶组织(α-Mg+Mg_4Zn_7+MgZn_2+CuMnZn)组成。在等温热处理过程中,Cu有加速非枝晶颗粒分离和球化的作用,且Cu含量(质量分数)为1.0%时效果最佳;Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu镁合金通过适当提高保温温度或延长保温时间,能够得到细小且分布均匀的球状颗粒。然而当保温温度超过585℃或保温时间超过20 min时,半固态颗粒则会粗化长大。这种粗化长大现象是在合并长大机制与Ostwald熟化机制共同作用下产生的。在整个等温热处理过程中,半固态组织演变主要经历了初始粗化、组织分离、球化和最后粗化四个阶段。Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu镁合金的最佳等温热处理工艺参数为保温温度585℃和保温时间20 min,其非枝晶颗粒的平均尺寸、形状因子和固相率分别为38.85μm、1.39和53.38%。     

ZA74镁合金非枝晶组织的演变过程及机理

采用等温热处理法对ZA74镁合金在部分重熔过程中非枝晶组织的演变过程和机理进行研究。结果表明:在重熔过程中,ZA74合金原始组织中沿着晶界分布的Mg32(Al,Zn)49共晶相逐渐向α-Mg基体扩散溶解,当温度达到共晶熔化后,剩余部分开始熔化。非枝晶组织的演变是在体系自由能降低的驱动下完成的,主要机制是共晶组织的固溶,溶质原子扩散,枝晶组织的粗化、分离、球化以及晶粒的合并和长大。其中,ZA74合金固相颗粒的分离是由溶质扩散、能量起伏、成分起伏等因素造成液相沿亚晶界浸渗和根部重熔两种机制起主导作用。     

等温热处理对ZA63镁合金半固态组织演变的影响

采用等温热处理法对ZA63合金在不同的保温温度及保温时间下的半固态组织的演变过程和机理进行了研究。结果表明,通过半固态等温热处理能够制备ZA63非枝晶组织,并获得细小、分布均匀的球状颗粒。非枝晶组织演变经历了粗化、枝晶分离、球化以及晶粒的合并和长大4个过程。ZA63合金半固态触变成形最适合的等温热处理工艺是590℃×20min,平均晶粒尺寸、圆整度和固相率分别为59.16μm、1.5和43%。     

60Si2Mn钢半固态初生相形成与演变机制

对等温和降温连续搅拌下60Si2Mn初生凝固组织形成与演变规律进行了实验研究。结果表明：等温和降温两种搅拌工艺可使初生奥氏体组织枝晶形态演变球化。等温温度越高，初生组球化效果越好；采用较长的连续搅拌时间，初生相可得到充分球化；连续降温搅拌到一定固相分数时晶粒尺寸变化较；采用降温连续搅拌工艺可获得较小的球形晶粒尺寸。电磁搅拌改变了初生晶粒生核或生长的热力学和动力学条件，从而使初生相的界面形态经历了由球形失稳后转变为结晶，又经过抑制，熔断，重熔，粗化，聚集而转变赤近球形的演变过程。抑制和粗化是促使晶粒界面形态发生演变的主要动力学因素。