石油焦制备Al-Ti-C-Ce母合金显微组织及凝固机理研究

采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）研究了Al-Ti-C-Ce母合金显微组织。结果表明：该母合金由α（Al）、（AlTi）、（TiC）、（Ti2Al20Ce）相组成;合金中分布具有复合结构的第二相。线分析表明：合金中C分布均匀,粒子内部Al含量偏低,粒子与基体间界面区域Ce含量最高,粒子内部铈含量略低,第二相粒子内部是元素Ti含量分布最集中的区域。母合金的凝固过程为：合金熔体中Ti、Al、C首先形成高熔点TiC、（TiAl）质点相;以TiC相为一次晶核,（TiAl）相偏聚在TiC相表面,形成TiC-（TiAl）复合晶核,Al通过包晶反应形成微细TiC-（TiAl）-α（Al）一级复合晶核;以某一能量较高、团簇尺寸较大的一级复合晶核为核心,其它一级复合晶核偏聚在其表面,形成二级复合晶核。二级复合晶核形成三级复合晶核,依次类推,形成复合粒子的钛富集区。钛富集区作为超级“晶核”,并作为Ti2Al20Ce和（Al4Ce）形核的“基底”,在其表面形成富铈的壳层,α（Al）通过富铈的壳层成核。     

铝热反应制备纳米晶Fe_3Al过程中过冷度对晶粒尺寸的影响

利用C语言计算了铝热反应制备的纳米晶Fe3Al材料均质形核的相关热力学参数和纳米晶材料在不同条件下的平均晶粒尺寸,并通过试验对结果进行验证。结果表明,在形核率一定的情况下,Fe3Al的长大速率随过冷度的增大而增大;Fe3Al的平均晶粒尺寸在过冷度超过330K后均处于纳米级,其随过冷度的增大而逐渐减小,且当达到一定过冷度时,平均晶粒尺寸趋于一致,约37nm,该值与试验测定结果相符合。     

Ni—32.5%Sn共晶合金的净化与深过冷

本文采用循环高温过热和无机盐玻璃净化剂去除液态Ni-32.5%Sn共晶合金中的异质晶核,获得高达397K(0.283T_E)的过冷度,发现深过冷熔体主要以辐射方式散热,从而导出一种根据冷却曲线近似计算其平均比热的方法,采用高速摄影技术研究了其再辉过程,发现即使过冷度超过0.2T_E,液态合金仍然优先发生界面异质形核。     

非晶材料压缩变形中纳米晶化现象的分子动力学模拟

利用分子动力学方法对非晶纯镍材料压缩变形过程中纳米晶化现象进行了模拟,研究了非晶变形过程中绝热温升对非晶晶化的影响,结果表明,绝热温升不是导致非晶晶化的主要因素．从微观结构演化的角度考察了非晶晶化过程中晶粒的形核和长大,分析发现,应变导致非晶态金属从亚稳态结构逐渐向稳态结构转变,在系统内部的部分短程序原子团逐步合并形成小的晶核,随着应变的增加,晶核逐渐长大,形成一定尺寸的纳米晶粒．     

过冷Ni3Al熔体形核的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法研究了过冷Ni3Al熔体的微观结构演变过程和晶态相形核的动力学细节.结果表明,非晶团簇在形核前已经消失,不参与形核过程;晶核为fcc结构和hcp结构的混合体,呈现不规则形状.     

金属热处理原理研究的新进展(一)

研究过冷奥氏体转变规律具有重要理论意义和应用价值。本文综述了过冷奥氏体转变产物的形成规律。应用QUANTA-400型扫描电镜、JEM-2100透射电镜等仪器观察各种相变的形核情况。发现:珠光体、贝氏体、马氏体相变均优先在奥氏体晶界处形核。珠光体晶核由共析铁素体+共析渗碳体两相组成,共析共生,不存在领先相。珠光体转变是扩散型的共享台阶长大机制;贝氏体相变是界面原子非协同热激活跃迁机制;马氏体相变是所有原子集体协同位移机制,非切变过程。在700～650℃,珠光体临界晶核尺寸r*=150～70 nm;临界形核功△G*=155～292 J/mol。贝氏体在贫碳区形核,晶核是单相(BF),其临界尺度a*=16.7～25 nm,形核功△G*=270 J/mol。马氏体的临界晶核尺寸为7～20 nm,形核功约为200～600 J/mol。过冷奥氏体转变产物的形核是一个逐渐演化的过程,符合相变形核的一般规律。     

相场法模拟凝固过程中界面效应对晶粒形核的影响

采用连续相场模型对晶粒形核过程进行模拟,从动力学角度考虑,引入类似于纳米颗粒的界面效应,分析它对形核过程的影响;同时研究形核过程中晶核的析出、形核数目变化、晶界厚度变化以及晶核生长的特点。结果表明,界面效应为形核过程提供驱动力,促使晶核的快速长大;形核过程中晶核数目随时间逐渐增多,晶核尺寸逐渐增大,晶核生长速度较快,同时晶粒位向取向参数的变化反映了晶粒尺寸和晶界厚度的变化。     

钢的共析分解理论研究的进展

珠光体是共析铁素体和共析渗碳体（或碳化物）构成的整合组织而不是机械混合物。珠光体的形核长大是以界面扩散为主进行的。过冷奥氏体中会出现贫碳区和富碳区的涨落,加上随机出现的结构涨落、能量涨落,三者非线性的因果正反馈相互作用,导致贫碳区和富碳区分别建构铁素体和渗碳体（或碳化物）的核坯,组成珠光体晶核（F+Fe₃C）。铁素体和渗碳体是共析共生、台阶式协同长大,不存在领先相计算表明,珠光体临界晶核半径为70～152 nm,临界形核功△G^*=155～292 J/mol。"相间沉淀"是殊光体转变产物,应用共析分解的新理论解释了"相间沉淀"过程。珠光体片间距与奥氏体过冷度的关系是非线性的。发现珠光体表面也有浮凸现象,是新旧相比体积不同所致。     

Al5Ti1B对A356合金流动性的影响

通过研Al5Ti1B加入对A356合金凝固过程微观组织演变的影响,探讨Ti/B对A356合金流动性的影响机理.通过研究表明,Al5Ti1B量<0.1%时能够使A356流动性上升,0.1%相似文献   

液态Ni－Fe合金的超过冷与热力学性质

采用熔融玻璃净化法使液态Ｎｉ－１０％Ｆｅ和Ｎｉ－３５％Ｆｅ合金过冷度分别达到３７１（０．９０△Ｔ＿ｈ）和３４３Ｋ（０．９１△Ｔ＿ｈ）．实验测得其超过冷临界过冷度△Ｔｈ分别为４１３和３７６Ｋ．根据超过冷的定义导出一种测定深过冷熔体平均比热容的方法，从而得到两种深过冷合金的比热容为４１．０和４０．７Ｊ／（ｍｏｌ·Ｋ）．据此对快速凝固过程中的焓变△Ｈ＿（ＬＳ），熵变△Ｓ＿（ＬＳ），相变驱动力△Ｇ＿（ＬＳ）以及晶体形核率Ⅰ进行了理论计算．发现尽管过冷度超过了０．２Ｔ＿Ｌ，液态合金仍然发生异质形核．     

交叉轧制钼带冷深冲性能及微观组织研究

采用单辊急冷法制备了Fe71Nb6B23非晶薄带,并用差示扫描热分析法(DSC)研究了该非晶合金的变温晶化动力学.从DSC曲线可知,玻璃化转变温度Tg、晶化起始温度Tx和晶化峰值温度Tp均随着升温速率的增加向高温方向移动,这些特征温度均具有明显的动力学效应.分别利用Kissinger方程和Ozawa方程计算了该Fe基非晶薄带的玻璃化转变激活能Eg、晶化激活能Ex和激活能Ep,并解释了此非晶合金具有高的热稳定性的热力学机制.结果表明:两种方程计算得出的Ex均大于Ep,表明该合金的形核过程比晶粒长大更为困难;晶化的动力学效应较玻璃化转变更为明显.     

W17.9Ni65.6B13.5V3非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用单辊急冷法制备了W17.9Ni65.6B13.5V3非晶薄带,并用X射线衍射(XRD)和示差扫描量热分析仪(DSC)研究了该非晶合金的变温晶化动力学。结果表明：玻璃转变温度Tg、晶化起始温度Tx和晶化峰值温度Tp均随着升温速率的增加而提高,具有明显的动力学效应;利用Kissinger方程和Ozawa方程求出的W17.9Ni65.6B13.5V3非晶合金的晶化激活能Ex分别达456.9kJ/mol和471.1kJ/mol,非晶合金具有较强的热稳定性;利用Kissinger方程和Ozawa方程计算得到的晶化激活能Ex均小于晶体长大激活能Ep,表明形核过程比晶粒长大过程更容易,该非晶合金在一定条件下退火容易获得超细晶粒组织。     

Fe41Co7Cr15Mo14Y2C15B6大块非晶合金的变温晶化动力学研究

采用差热分析法(DTA)研究了具有高玻璃形成能力的Fe41Co7Cr15Mo14Y2C15B6块体非晶合金的变温晶化动力学.由热分析曲线得到玻璃转变温度Tg、晶化起始温度Tx和晶化峰值温度Tp1、Tp2,这些特征温度具有明显的动力学效应.运用Kissinger法和Ozawa法分别计算出不同升温速率下该Fe基块体非晶合金的玻璃转变激活能Eg、晶化激活能Ex与激活能Ep1、Ep2.采用Kissinger方法和Ozawa方法解释了此大块非晶合金具有高的热稳定性的热力学机制.     

Crystallization kinetics of amorphous Zr65Cu25Al10 alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｇｌａｓｓｆｏｒｍｉｎｇ ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏ ｎｅｎｔａｌｌｏｙｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｖｅｒｙｌｏｗｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｏｌｉｎｇｒａｔｅｓｗｉｔｈｉｎ 1～ 10 0Ｋ/ｓｈａｓｏｆｆｅｒｅｄｆｉｒｓｔ     

Effects of quenching conditions on crystallization behavior of amorphous Al90Ni5Ce5 alloys

X-ray diffraction and DSC were used to investigate the crystallization behavior of amorphous Al90Ni5Ce5 alloys at different quenching temperatures.All the amorphous Al90Ni5Ce5 alloys quenched at different temperatures crystallize by two stages.The first stage corresponds to FCC Al phase precipitating from the amorphous matrix.The crystallization onset temperature increases with increasing quenching temperature.The quenching temperature also influences the isothermal behaviors.At low quenching temperatures,the FCC Al precipitation is only through grain growth.At high quenching temperatures,the FCC Al precipitation is through growth of quenched-in Al unclei and nucleation and growth of new crystallites.The reason that the crystallization onset temperature varies with quenching temperature is likely as that the quenched-in Al nuclei decreases with increasing temperature.     

The effect of phase separation on subsequent crystallization in Al88Gd6La2Ni4

To understand the crystallization (devitrification) kinetics of Al-rich Al–RE–TM (RE=rare earth, TM=transition metal) amorphous alloys, the devitrification of Al₈₈Gd₆La₂Ni₄ was studied by in situ electrical resistivity and transmission electron microscopy (TEM) investigations. This glass composition was chosen because it shows a well-defined glass transition temperature (T_g) and transforms to α-Al on partial devitrification. Surprisingly, we show that crystallization appears to be preceded by a phase separation into Al-rich and solute-rich amorphous regions, having a typical dimension of 40 nm. TEM studies reveal a preferential rapid nucleation of α-Al at the interface of the phase-separated regions. A Johnson–Mehl–Avrami analysis of crystallization-induced changes in the electrical resistivity shows limited agreement with the theory, with an Avrami exponent n close to unity. This is explained by a simple numerical model that is consistent with the microstructure; i.e., rapid nucleation at the phase boundary followed by diffusion-limited growth.     

非晶合金的晶化动力学与初生相的内在联系

通过差示扫描量热法(DSC)研究了Zr60Al15Ni25非晶合金的晶化动力学。X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析结果表明:Zr60Al15Ni25非晶合金晶化过程中的初生相为复杂三元化合物Al2NiZr6和AlNi4Zr5。非晶合金的有效晶化激活能反映了晶化初生相与非晶相间的结构差异,二者结构差异越大,有效晶化激活能就越高,Zr60Al15Ni25非晶合金的有效晶化激活能高达345 kJ/mol;当合金高温熔体快冷过程中的初生相与非晶合金的晶化初生相一致时,晶化动力学参数能够实际反映合金的玻璃形成能力,相反则不能。     

预退火时间与Fe68Ni1Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75玻璃转变热力学参数的关系

采用DSC、XRD 检测方法,分析了经673 K((Tg-100 K)＜T＜Tg)不同时间(20,40,60 min)预退火处理后,Fe68Ni1Al5GazP9.65B4.6Si3C6.75非晶合金的玻璃转变温度Tg、起始晶化温度Tx、晶化峰温度Tp、玻璃转变过程中的比热容增量△Cp,g的变化以及经823 K晶化反应后的XRD图谱.结果表明:Fe68Ni1Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75非晶合金的玻璃转变温度Tg和比热容增量△Cp,g随预退火时间的延长而逐步增加;起始晶化温度Tx和第一晶化峰温度Tp1随预退火时间呈现出逐渐减小的趋势;其晶化后样品衍射峰形貌相似,衍射峰的强度略有不同.利用结构弛豫理论对实验结果进行了分析.     

Al-Zn-Ce合金的非晶形成能力及其晶化行为研究

本文采用X射线衍射及透射电镜测试方法研究了Al-Zn-Ce合金的非晶形成能力及其晶化行为。随着Ce含量的增加,Al2Zn2Ce和Al4Ce金属间化合物的出现,阻止了Al相和Zn相的相分离,有利于形成单一的非晶相,从而提高了合金的非晶形成能力。Al-Zn-Ce非晶合金的晶化存在相选择行为,Al2Zn2Ce和Al4Ce与fcc-Al相竞争形核生长,同时Al2Zn2Ce的形核生长优于Al4Ce,多种相的竞争形核和有限生长有利于Al-Zn-Ce非晶合金的形成。     

SiO2-Al2O3-CaO-Fe2O3系微晶玻璃的晶化过程

利用差热分析（ＤＴＡ）、红外吸收光谱（ＩＲ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）等手段研究了ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程及其结晶化过程及其结晶动力学。结果表明：ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程中,初晶相是钙铁透辉石,钙铝黄长石是中间过渡相且随晶化温度的提高而消失,最终晶相只有钙铁透辉石;晶体生长指数为２．９,属三维生长。玻璃网络中主要有