压痕诱导Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金晶化动力学研究

利用X射线衍射仪(XRD),高分辨透射电镜(HRTEM)对Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金Vickers压痕的微观结构变化进行了研究.在压头棱下方和压头尖端下方区域分别观察到了微米和纳米尺寸的晶粒析出.结合有限元模拟,分析了压应力对晶化过程中形核及晶核长大的影响.在压应力最大的尖端区域形核激活能最小,形核速率最大,需要的晶核长大激活能也最大.压应力越小形核速率越小,需要的晶核长大激活能越小.应力是影响非晶合金在塑性变形过程中发生晶化的动力学因素之一.     

82A钢凝固过程中TiN夹杂析出热力学和动力学

用热力学和动力学方法研究82A钢液凝固过程元素偏析及其对TiN夹杂析出的影响。热力学分析表明,Ti的偏析比远高于N的偏析比;凝固冷却速度从6 K/min增至600 K/min过程中,凝固冷却速度对Ti、N凝固偏析比影响不大;钢液初始Ti含量降至0.000 2%、初始氮含量为0.002%~0.004%时,在凝固末期仍有TiN夹杂析出。动力学分析表明,随着钢液凝固冷却速度的加快,凝固析出的TiN颗粒尺寸明显变小。     

TC4钛合金冷却过程中组织变化分析

采用金相显微镜、扫描电镜和HV-50A维氏硬度分析仪研究了TC4钛合金自β相区冷却过程中相组成及微观组织变化。结果表明,TC4钛合金冷却过程中发生β→α相变。冷却速率越小,形成α相片层越厚。TC4钛合金经1 000℃固溶后,冷却到850~800℃水冷时,析出α相均匀细小,试样硬度出现峰值。随着冷却温度继续降低,试样硬度开始下降。TC4钛合金固溶后在冷却过程中的硬度变化,很可能还与Ti2AlV(O)相和Ti2AlV相的析出、长大有关。     

冷却速率对A356铝合金显微组织和微观硬度的影响

研究了不同冷却速率对A356合金凝固组织和微观硬度的影响,以及T4热处理后,其显微组织和微观硬度的进一步演化.结果表明:提高冷却速率,凝固组织α?Al的二次枝晶臂间距(SDAS)和共晶Si的尺寸显著减小,微观硬度显著提高;8h的T4热处理后,相同冷却速率下的SDAS几乎没有变化,而较高冷却速率下的共晶Si更容易球化.冷却速率为9℃/s和0.15℃/s试样的微观硬度都得到进一步提高,冷却速率为167℃/s时,共晶Si在完全球化后进而长大粗化,试样的微观硬度反而降低.可见,当冷却速率较高时,细小的共晶Si仅需要相对较短的固溶时间就可以球化,达到最佳的力学性能.因此,通过控制冷却速率,可以细化晶粒,提高性能,还能缩短T4热处理的时间,节约生产成本.     

铸铁一次结晶相析出的热效应(一)

本文抓住影响铸造质量的关键步骤共晶凝固相析出的热效应,采用微分热分析法对蠕墨铸铁、球蠕混合组织、灰铸铁、硼铸铁、高磷铸铁和硼磷铸铁等,做了系统试验和部分现场考验。 试验结果表明,用微分热分析法测试上述铸铁的微分冷却曲线,更好地揭示了共晶结晶规律。微分冷却曲线上每一个峰值对应着一个新相开始析出、大量生长和凝固结束的整个过程,较清晰地显示出奥氏体初晶的数量、各种石墨形态、硼碳化物及磷共晶的析出和数量。这对我们判断和认识各种铸铁共晶凝固过程甚有帮助。 所制定的某些组织形态和数量及铸铁机械性能的判断表,为实现快速质量控制和提高产品质量提供根据。     

铸铁一次结晶相析出的热效应(二)

本文抓住影响铸造质量的关键步骤共晶凝固相析出的热效应,采用微分热分析法对蠕墨铸铁、球蠕混合组织、灰铸铁、硼铸铁、高磷铸铁和硼磷铸铁等做了系统试验和部分现场考验。 试验结果表明,用微分热分析法测试上述铸铁的微分冷却曲线,更好地揭示了共晶结晶规律。微分冷却曲线上的每一个峰值对应着一个新相开始析出、大量生长和凝固结束的整个过程,较清晰地显示出奥氏体初晶的数量、各种石墨形态,硼碳化物及磷共晶的析出和数量。这对我们判断和认识各种铸铁共晶凝固过程甚有帮助。 所制定的某些组织形态和数量及铸铁机械性能的判断图表,为实现快速质量控制和提高产品质量提供根据。     

凝固速度对工业硅中典型金属杂质赋存状态及其偏析规律的影响

针对工业硅凝固过程中杂质的富集与偏析行为,通过控制工业硅凝固过程的凝固速度,研究了工业硅中杂质的微观结构和分布规律.实验结果表明:凝固速度为2℃/min时,硅中杂质主要以FeAlSi、FeSi_2、Si_2Ti_2V形式在晶界上富集;凝固速度4℃/min时,杂质主要以FeTiSi和VSi_3形式存在.在此基础上,对比分析了凝固速度对工业硅中杂质偏析行为的影响规律,发现Ti和V的析出数量和析出比例受Si、Al、Fe三种元素析出量的影响:当Al的析出量小时,Ti和V的析出量增加,当Si与Fe的析出比Si∶Fe从4∶1变为6∶1时,Ti和V的析出比减小;Mn在工业硅中的扩散比较均匀,偏析量较小且未超过1%,不受凝固速度的影响.     

含硼炉渣提硼工艺研究

应用相图分析含硼炉渣硼元素的富集路线,并通过实验研究Mg O-B2O3-Si O2-Al2O3-Ca O渣系中硼元素富集的冷却制度.结果表明:冷却速率及2M g O·Si O2相对2Mg O·B2O3相的析出和长大有明显阻碍作用,硼的提取率随着1 500~1 200℃温度区间冷却速率的增加而增加.     

X—60钢及基焊接粗晶区中的第二相粒子研究

利用TEM,对微合金化的X－60钢母材及模拟粗晶区中第二相粒子的形态、数量及物相进行了研究。结果表明,母材中第二相粒子的形状不规则,经热循环后变为方形,且粒子的数量显著减少、尺寸增大、粒子的成分亦发生显著变化。分析表明,t8／5较小时,热循环过程中粒子发生溶解及长大;t8／5较大时,粒子不仅发生溶解及长大,在冷却过程中还会重新析出一些第二相粒子。     

液态锌凝固过程中的分子动力学模拟研究

采用Morse势函数,用分子动力学方法研究了冷却速度对液态金属锌凝固过程微观结构的影响.利用径向分布函数、能量分析、Voronoi多面体结构分析等方法分析了凝固过程中的微观结构演变特征.结果表明,冷却速率大于2.5×1012 K/s时,得到非晶态结构;冷却速率小于7.0×10 11K/s时,将发生结晶.同时发现,在结晶...