单向凝固铝合金层状晶的组织形态与力学性能

对单向凝固的 Al—4.5%Cu 合金层状晶的宏观形态、微观结构和溶质分布进行了分析观察,并测定了它的力学性能。研究结果表明,由孪生发展而成的层状晶,起源于柱状晶的生长界面上,在生长过程中伴随着层片的增殖。层状晶枝晶主轴的生长方向为<112>,二次分枝的生长方向为<100>和<110>。层状晶枝晶主轴中心的铜含量比柱状晶高,主轴内铜的分布比柱状晶均匀。层状晶的纵、横向抗拉强度与柱状晶相近,而伸长率则比后者高约40%。层状晶的力学性能与层片间距和层片交叉情况有关。     

鉬酸二铅单晶的生长工艺及开裂原因的分析

本文介绍了钼酸二铅单晶的生长工艺,提出晶体生长过程中容易开裂的原因主要是形成孪晶和二次晶粒,其次是热应力和包裹物,分析了由位错增殖引起滑移,产生堆垛层错,导致孪晶形成的过程,同时对晶体中的包裹物进行了分析,提出了防止晶体开裂的措施。     

铝合金激光熔凝区中的层错与孪晶

用透射电镜观察到,在含稀土铝合金激光熔凝区中存在大面积层错和孪晶。激光快速熔凝使稀土铈在铝中的溶解度提高是导致层错、孪晶生成的主要原因。孪晶的生成与层错的出观有着内在联系。     

等温凝固过程中枝晶生长与枝晶熟化的相场法模拟

采用相场方法模拟了Al-2%Si合金等温凝固中枝晶生长与枝晶熟化过程。结果表明：在枝晶生长初期主要是初生枝晶臂的长大,形成二次或更高次枝晶臂。当侧向分枝生长到边界后,二次枝晶臂停止生长,从而进入熟化阶段。枝晶的等温熟化模式主要是小枝晶臂的熔化、枝晶臂的合并与熔断,枝晶分枝的平滑化以及小液滴的圆滑化。当凝固时间小于0.7ms,固相分数增加的快,枝晶的生长成为主导;当凝固时间大于0.8ms,固相分数变化不明显,枝晶的熟化成为主导.     

纯铜热喷涂扩散渗铝层的显微组织

铜铝合金具有很好的抗高温氧化性能.在纯铜表面分别电 弧喷涂15mm和25mm厚的铝涂层,经900?℃保温4?h的扩散处理后获得19mm和36mm厚的铜铝合金渗层.主要针对渗层显微组织、渗层内的成分分布以及渗层的物相构成进行观察与测定.分析结果表明：渗层由表面层和内层两部分组成,层间结合良好.在加热处理过程中,铝涂层发生熔化,基体中的铜原子进入铝熔体形成表面渗层,表面渗层中遗留了原涂层的氧化物和孔洞.铝原子向铜基体的扩散形成组织紧密的内扩散层.内、外渗层都由金属间化合物Cu₉Al₄与αCu固溶体二相结构组成.在同样的扩散处理条件下,试件喷涂的铝涂层越厚,形成的渗层厚度越大,渗层中平均     

高温合金定向凝固枝晶间距与冷却速率的关系

利用高梯度快速定向凝固设备,对ＤＺ２２高温合金定向凝固组织进行了研究．研究结果表明,一次和二次枝晶组织随冷却速率的增长,都有明显细化,横向分枝的生长受到抑制．一次和二次枝晶间距与冷却速率之间都符合指数关系．在冷却速率达到５４℃／ｓ时,一次枝晶间距为２８８μｍ,二次枝晶间距８４μｍ．     

Co基合金激光快速熔凝亚稳组织的结构研究

用ＴＥＭ．ＥＡＤＸ及ＸＲＤ分析研究了激光熔敷Ｃｏ基合金的微观结构，表明枝晶组成相是ｆ．ｃ．ｃＣｏ基亚稳固溶体，枝晶间为富Ｃｒ的复杂面心立方Ｍ２３Ｃ６型碳化物和基体相组成的共晶。枝晶二次臂间距为２～３μｍ。在基体相中生成了大量堆垛层错，螺旋形位错和大角度晶界。晶粒尺寸为１０ｎｍ。随激光扫描速度增大，枝晶二次臂间距减小；晶粒尺寸减小；位错密度增大；共晶区范围明显减小；有形成单一亚稳晶体结构的趋势。     

电弧喷涂制备铝基非晶纳米晶合金材料

采用高速电弧喷涂技术,制备了铝基非晶纳米晶复合涂层材料.经XRD、TEM分析发现,铝基非晶纳米晶复合涂层是由非晶相、纳米晶相和晶化相共同组成的;涂层呈明显层状结构,层与层之间结合良好;涂层结构致密,无明显裂纹和孔隙,孔隙率约为1.8%;涂层的平均显微硬度值约为311 HV100,已达到传统制备工艺获得的铝基非晶合金的显微硬度值.     

含蜡原油结构形成机理研究

基于蜡与沥青的红外光谱、含蜡模拟油微观结构以及结晶学理论，对含蜡原油结构形成机理进行了探讨。研究表明，含蜡原油结构形成的机理就是晶核形成、蜡晶生长和蜡晶颗粒连接的机理，其基本条件包括：高分子蜡或沥青质、胶质等大分子物质形成晶核；蜡晶随蜡分子与晶核间的相互作用增大而不断形成与生长，并形成蜡晶颗粒；蜡晶颗粒相互作用增强，致使颗粒彼此接触、“搭架”形成结构。弄清含蜡原油的结构形成机理，有助于含蜡原油的降凝降粘机理及其低温流动改进技术的研究。     

强烈机械搅拌对Al—Cu10%合金结晶方式的影响

分析了强烈机械搅拌作用对Ａｌ－Ｃｕ１０％合金结晶组织的影响，指出强烈机械搅拌作用下形成的粗大玫瑰状组织和无分枝的颗料状晶体是由于强烈机械搅拌作用导致液固界面前方形成很薄的溶质原子富集层，使得晶体平面生长，并在生长过程中分枝以粘合方式粗化的结果。     

电磁搅拌对A1-Si合金凝固组织的影响

对电磁搅拌条件下凝固的亚共晶、共晶合金组织进行研究后发现,电磁搅拌可使Al—Si亚共晶、共晶宏观组织中等轴晶明显细化;α—Al显微组织由树枝状变球状,α—Al二次枝晶臂变宽,Si相间距变宽;Al—Si共晶合金显微组织中随搅拌电压增加Si片变长,分枝减少,Si片变得有规则,Si相间距增大等。     

微波渗硼机理研究

利用渗硼介质吸收微波的特性成功地实现了钢铁表面渗硼层的制备，并与常规渗硼进行了比较，结果表明：微波场下渗层生长的硼原子来源于介质分解的硼原子及气态硼化物。渗层生长与常规渗层生长一样表现〈002〉晶向取向生长特征，微波渗硼的渗层生长速率比常规快，除温度效应外，还与微波提高硼原子活性加速硼原子在渗层的扩散有关。     

AlCoCrCuFe高熵合金的组织结构与摩擦磨损性能

高熵合金突破传统合金设计思想,依靠近等摩尔比、不低于5种组元混合形成具有远低于平衡相所预测的相数和简单的固溶体结构,从而有可能冲破传统金属材料的性能极限。为了研究多主元合金元素的物相形成机理与显微组织结构对宏观摩擦磨损性能的影响,采用非自耗电弧熔炼技术制备了等摩尔比的Al Co Cr Cu Fe多主元高熵合金。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了Al Co Cr Cu Fe合金的物相结构、显微组织与摩擦磨损性能。研究发现:Al Co Cr Cu Fe高熵合金的显微组织为典型的树枝晶,由简单的BCC相和FCC相构成,且BCC相和FCC相的各衍射峰均普遍较宽。在干摩擦条件下,Al Co Cr Cu Fe/GCr15摩擦副的摩擦系数随摩擦时间增大呈先升高后降低再稳定的过程,其磨损机制由剥层磨损向氧化磨损转变,其平均摩擦系数为0.55,质量损失率为1.44%。结果表明:晶间为Cu元素富集区域;枝晶区域为调幅分解的网格层状结构;枝晶边界附近有纳米颗粒析出。Cu元素晶间富集主要是由于Cu与其他元素的混合焓、结合能力、互溶性、熔点等差异较大引起的;枝晶区域的调幅分解层状结构则主要是因为原子尺寸因素产生的共格应力与弹性交互作用抑制了组织长大;枝晶边界附近的纳米颗粒析出则由迟滞扩散效应、金属遗传性与工艺过程所决定。BCC相和FCC相衍射峰变宽是由于各组元原子半径差较大、各元素等摩尔比存在且混合焓不同、合金内部有较大残余应力以及晶粒尺寸小范围广所致。     

Mg含量对Al-Cu-Mg合金定向凝固组织的影响

建立模拟多元合金树枝晶生长的三维元胞自动机模型,耦合合金热力学和生长动力学计算,模拟预测Al-Cu-Mg合金定向凝固组织形成过程,考察Mg含量对定向凝固一次枝晶间距的影响。结果表明,在相同凝固条件下,定向凝固一次枝晶间距随着Mg含量的增加而增大,定向凝固二次枝晶间距随着Mg含量的增加而减小。     

铝硅合金铸件镀镍工艺探索

本文主要论述了铝硅合金散热器铸件与单晶硅片在４００度高温下直接焊制成二极管的最佳工艺，并以生产实践为基础阐述了铝硅合金铸件镀镍前必须经过二次浸镀锌及二次镀铜的工艺与机理。     

盐浴渗钒的物理化学过程分析

借助于化学热力学计算,分析盐浴渗钒过程中盐浴中各介质的主要作用。在试验观察和理论计算的基础上,对碳化钒形成的热力学条件、渗钒层的形成机理以及生长动力学作了探讨。认为渗钒过程是一个反应扩散过程,过程中通过碳原子和钒原子的相对扩散使渗层不断增厚。由计算和实验结果得出,渗层厚度与保温时间的关系服从抛物线规律。     

半固态等温热处理制备非枝晶组织合金坯料的研究进展

半固态等温热处理作为一种比较有发展前途的非枝晶组织坯料制备方法,对其展开研究将有助于丰富半固态金属成形理论和加速该技术的工业化应用。在半固态等温热处理制备非枝晶组织合金坯料已取得研究成果的基础上,回顾了该技术在工艺因素对非枝晶组织形成的影响、非枝晶组织的形成机理和非枝晶组织坯料的压缩变形特性等方面的研究进展,指出了该技术目前在这些方面还存在的问题,并展望了今后的发展方向。     

Zn/ZnO晶枝的制备与生长机制研究

通过在管式炉中加热蒸发Zn粉的方法获得了具有层状结构的Zn晶枝沉积物,构成沉积物的子分枝也具有相同的结构和形状,每个亚微米尺寸的子分枝是由无数个规则的六角形纳米盘构成,这些纳米盘沿着三个晶轴方向蔓延生长,并且连接在一起形成了晶枝的主干和分枝。在氧气氛下退火,通过热氧化的方法形成了Zn/ZnO的核壳结构。所生长晶枝的形态不仅由结晶学和热力学性质所决定,也涉及到晶体生长的动力学,是热量和质量传输共同影响的结果。晶枝的生长是一个凝固潜热释放的过程,本文研究了Zn的晶枝生长以及ZnO螺旋位错的成核与生长机制。     

相场法模拟中参数对枝晶形貌的影响

在相场模拟中,通过偶合结构起伏和能量起伏,系统研究了纯金属熔体凝固过程中树枝晶侧向分枝形貌的影响因素.结果表明,随着过冷度的增加,枝晶尖端速度和半径增大,侧向分支越发达;过冷熔体中存在的结构起伏和能量起伏强度越大,二次枝晶越发达,当起伏强度较大时,一次枝晶可能会转变为海藻形态生长.     

相场法模拟中参数对枝晶形貌的影响

在相场模拟中,通过偶合结构起伏和能量起伏,系统研究了纯金属熔体凝固过程中树枝晶侧向分枝形貌的影响因素.结果表明,随着过冷度的增加,枝晶尖端速度和半径增大,侧向分支越发达;过冷熔体中存在的结构起伏和能量起伏强度越大,二次枝晶越发达,当起伏强度较大时,一次枝晶可能会转变为海藻形态生长.