硒铋黄铜中铋的铸造凝固行为研究

研究了铋对硒铋黄铜组织与性能的影响。对组织分析以及拉伸断口观察表明,铋含量对硒铋黄铜铸造性能有明显影响,铋以单质形式分布在α相与β相的相界上;铋的质量分数在1·0%以下时,铋以颗粒状凝固在相界上;当铋的质量分数达到2·0%时,铋以块状凝固于相界上;当铋的质量分数超过2·5%时,出现连续膜。通过热力学分析,探讨了铋的凝固析出机制。     

重力对流作用下枝晶生长的形貌研究

以透明模型合金丁二腈-5％乙醇作为试验对象，利用自行研制的生长室和生长观察系统，详细考查了垂直于生长界面的重力对流作用下，丁二腈-5％乙醇模拟合金枝晶形貌生长的演化过程。研究表明，随着生长速度的增大，重力对流作用下枝晶一次间距相对于无重力对流情况时增大，尖端半径相对于无重力对流时减小；重力对流使得枝晶迎流侧二次臂生长较快，较为发达；流场产生的Stokes力和重力的共同作用最终造成了枝晶尖端形态的顺流偏转。     

金属型铸造摩托车铝合金轮毂凝固过程数值模拟

使用模具涂料和局部冷却模具相结合的方法,对金属型重力铸造凝固过程中模具温度场进行调节.采用ProCAST完成了铝合金车轮金属型重力铸造凝固过程的数值模拟.针对铝合金轮毂的热节部位进行分析,提出了工艺改进方案,消除了铸件的热节部位.     

Levitated Liquid Dynamics in Reduced Gravity and Gravity-Compensating Magnetic Fields

Dynamic models are used to investigate the behavior of liquid droplets suspended in alternating current and direct current magnetic fields in microgravity and in various configurations providing conditions similar to microgravity. The realistic magnetic fields of solenoidal coils are used for the modeling experiments with electrically conducting (liquid silicon or metal) droplets. At high values of magnetic field, some oscillation modes are damped quickly, while others are modified with a considerable shift of the oscillating droplet frequencies and the damping constants from the nonmagnetic case. On a larger scale, the models are used to investigate the melting and heating process of reactive materials. It is demonstrated how 1?kg of liquid titanium in a traditional ??cold?? crucible-type furnace can be fully levitated without contact to wall to achieve high superheat of the melt.     

H型钢异型坯连铸结晶器内凝固行为的研究

为了研究H型钢异型坯在连铸结晶器内的凝固特性,应用ANSYS有限元软件建立了异型坯连铸结晶器内温度场和应力场耦合模型。运用多载荷步法进行求解实现铸坯的应力遗传行为,描述和分析了凝固坯壳的温度场分布、坯壳生长历程及应力应变变化规律。为分析和解决H型钢异型坯结晶器设计、优化相关工艺和结构参数提供理论依据。     

一种镍基单晶合金的凝固行为

采用等温凝固方法研究了单晶镍基合金的凝固区间,利用DSC测试了合金的凝固曲线。结果表明:实验合金的液相线温度约为1380℃,固相线温度约为1310℃。合金的凝固顺序为:Lγ,L MC;γγ′;Lγ+MC。单晶合金的铸态组织中,W偏析于枝晶干,Ti、Cr、Mo和Ta偏析于枝晶间,偏析程度为:MoTiCrTa,Al和Co几乎不发生偏析。1314℃1382℃1361℃1325℃     

喷射成形过程中雾化熔滴的凝固行为

通过对高温合金喷射成形过喷粉末凝固组织的分析，结合热传输分析结果，研究了喷射形过程中雾化熔滴的生核与生长动力学行为。研究结果表明：雾化过程中以异质生核为主，先凝固小颗粒与大尺寸熔滴相碰撞而成晶核在生核机制中起重要作用，不同粒度粉末均呈快速凝固枝晶生长形态，并给出了组织细化程度与冷却速度之间的定量关系。     

利用均衡凝固理论降低离心铸造气缸套废品率

采用均衡凝固理论分析气缸套离心铸造的缩孔类缺陷形成原因，并利用该理论，通过改变热节部位离心铸造模具表面结构，调整斜度区的涂料厚度来调节热节根部的冷却速度，充分利用凝固过程自补缩，从而消除热节部位缩孔缺陷，使缸套的缩孔废品率降到了1％以下。     

Mg-Y-LPC合金组织和凝固行为的研究

制备了1种稀土镁合金Mg-5.1Y-3.3LPC,并对其微观组织和凝固行为进行了研究。结果表明:稀土元素镧镨铈(LPC)主要富集在晶界处,且形成的稀土化合物沿晶界呈网状分布;而钇(Y)既存在于晶界上,又分布于镁基体内。     

过冷Ni-31．44％Pb偏晶合金凝固行为

采用熔融玻璃净化和循环过热相结合的方法研究Ni-31.44%Pb偏晶合金宽过冷区间凝固组织演化规律;结果表明,过冷偏晶合金在快速凝固阶段首先形成枝晶α骨架,再辉重熔后分布于枝晶间的残余液相按照平衡凝固模式进行后续反应;在0～286K过冷范围内,当ΔΤ＜50K时,合金凝固组织为粗大枝晶α+枝晶间Pb相;当70＜ΔT＜232K时,凝固组织为细密枝晶α+枝晶臂上细小的Pb颗粒+枝晶间Pb相;当ΔT＞242K时,凝固组织为过冷粒状晶+均匀细小的Pb颗粒+少量尺寸较大的枝晶间Pb颗粒,过冷粒状晶的粒化机制属于枝晶碎断-再结晶机制.     

铸造镍基高温合金IN792的凝固和偏析行为研究

采用等温凝固淬火试验(ISQ)与差热扫描量热(DSC)分析的方法对铸造镍基高温合金IN792的凝固过程和元素在固、液相中的分配进行研究,得到了合金的等温凝固组织、相析出顺序图、凝固特性曲线以及元素在不同温度下的偏析特性。ISQ结果表明:IN792合金的液相线温度为1328℃,开始析出MC碳化物的温度为1310℃,开始形成(γ+γ’)共晶的温度为1225℃,于1190℃开始析出二次γ’相。由DSC测得的合金宏观固相线温度(尚存体积分数5%残余液体)和由ISQ测得的微观固相线温度(终凝温度)分别为1250和1180℃,两者相差达70℃,这一温度范围往往是热裂缺陷形成的敏感区间。IN792合金在液相线下30℃范围内液体量锐减,析出了体积分数约85%的γ枝晶。1300～1270℃是合金枝晶间液体由连通转为断开的温度范围,它与铸件疏松形成密切相关。在1325～1190℃温度区间,IN792合金中元素W、Co分配系数大于1,倾向富集于枝晶干固相,为负偏析元素;Zr、Mo、Ti、Ta、Cr分配系数小于1,倾向富集于枝晶间液相,为正偏析元素;Al在凝固早期富集于液相而后来倾向于分布在枝晶干固相区,随着凝固温度降低逐步转变为负偏析元素。在1325～1210℃温度范围内,随着凝固温度降低,Al、Ni的分配系数升高,而Mo、Cr的分配系数降低。相反,在1210～1180℃温度区间,随着凝固温度降低,Ni、Al的分配系数降低,而Mo、Cr的则升高。     

Effect of Phosphorus on Solidification Behavior of IN783 Alloy

Phosphorus plays an important role in the solidification, segregation and as-cast microstructure of superalloys. In order to control the as-cast microstructure and homogenization of IN783 alloy, the effect of phosphorus on the as-cast microstructure and the solidification sequence of IN783 alloy was investigated and analyzed. The as-cast microstructure of IN783 alloy is constituted by γ matrix mainly located in dendrite core and segregation zone, together with β phase, blocky Laves phase and P-enriched phas...     

球墨铸铁和灰铸铁收缩特性的研究

对五种不同模数M=1.5cm、1.75cm、2.0cm、2.5cm的立方体铸件,研究了铸件模数、浇注温度、化学成份、孕育处理、铸型条件等因素对铸件收缩缺陷大小的影响,并得出了相应的关系式以及无冒口铸造的条件.     

一种Ni-Fe-Cr基合金的凝固特征和偏析行为研究

采用定向凝固技术结合液淬法研究了一种Ni-Fe-Cr基合金平界面和枝晶生长条件下的凝固特征和溶质偏析行为。结果表明,合金的组成相为γ基体、MC型碳化物和γˊ沉淀强化相,凝固顺序为L→L+γ→L+γ+MC→γ+γˊ+MC。平界面生长条件下淬火界面两侧溶质含量测定结果表明, Ti、Nb和Mo元素富集于液相,溶质分配系数小于1。Fe元素富集于固相,溶质分配系数大于1。Al和Cr元素在液固两相中浓度差别较小,溶质分配系数接近1。此外,固/液界面前沿存在溶质边界层,边界层内溶质原子通过扩散传输,边界层外主要借助流动传输。枝晶与平界面生长的溶质偏析行为基本一致,然而,枝晶生长时糊状区残余液相中溶质浓度与平界面生长时固/液界面前沿溶质浓度存在显著差别。枝晶生长条件下糊状区溶质偏析程度显著高于稳态生长区,固相反扩散和MC型碳化物的析出显著降低枝晶偏析程度。     

B对亚共晶钛硅合金凝固行为的影响

研究了微量B对亚共晶钛硅合金(Ti-5Si)微观组织的影响,分析了B原子在金属凝固过程中树枝晶形成和共晶反应中的作用.金相组织观察和SEM试验结果表明,亚共晶钛硅合金(Ti-5Si)中添加微量B,可以显著改变微观组织中树枝晶的形貌,减少初生树枝晶含量,提高共晶组织含量.分析认为,这归因于微量B的添加可以提高亚共晶钛硅合金(Ti-5Si)中硅的当量值.     

反重力铸造对高强度铝合金凝固组织影响的研究

采用反重力铸造方法生产高强度铝合金铸件已成为航空、航天领域内获得优质构件的重要途径。研究了反重力铸造对高强度铝合金ZL114A和ZL205A铸件凝固组织的影响。结果表明,合金的凝固组织存在着不同的位置效应,对于ZL114A合金铸件,冷端晶粒尺寸最小,靠近浇口处晶粒尺寸粗大。对于ZL205A合金铸件,随距浇口处距离的减少,枝晶间分布的网格状θ（Al2Cu）相逐渐由粗变细,α（Al）枝晶内分布的黑色点状T（Al12CuMn2）相逐渐减少。分析表明,在反重力铸造补缩压力相同的情况下,合金的凝固温度范围不同是造成凝固组织不同位置效应的主要原因。     

芯材组织对复合钎焊铝箔扩散凝固现象的影响

4343/3005/4343复合钎焊铝箔在钎焊过程中会发生皮材中的Si向芯材渗透的现象,在皮材-芯材界面上的这种效应会影响复合钎焊铝箔的连接性能及力学性能。采用差热扫描(DSC)分析了芯材组织对4343/3005/4343复合钎焊铝箔在钎焊过程中的扩散(等温)凝固现象的影响。结果发现,熔融4343皮材可在605℃保温过程中完全凝固。芯材组织显著影响扩散凝固过程。芯材为细小等轴晶粒组织,605℃保温30min熔融皮材完全凝固。对于粗大长条晶粒的芯材,由于晶界密度小且小角度晶界比例高,会显著降低Si的扩散速度,605℃保温30min后仍保留50%左右的熔融皮材。经120min保温后,熔融皮材才完全凝固。     

激光表面处理Al-Pb偏晶合金的凝固行为研究

以高纯度Al和Pb为原料,采用铸造方法制备Al-Pb合金,对其进行激光表面处理,研究激光处理热影响区的微观组织,进而分析影响Al-Pb合金形核率的因素。结果表明,激光表面处理可以细化Al-Pb合金的晶粒,并使组织更加均匀,显著提高合金的使用性能。