二次枝晶臂间距的研究

研究枝晶二次臂间距对于提高铸件力学性能有重要意义.本文中概述了3种二次枝晶臂间距理论模型,介绍了对Cu-Zn合金二次臂间距的实验结果.针对Cu-Zn合金,对理论模型的计算结果与实验结果进行了比较.结果表明,在冷却速度为0.06～130K/S、局部凝固时间为0.35～750S时,3种模型的计算结果与实验结果的相对误差平均值分别是11.3%、10.5%和11.5%.     

深过冷Ni—50%Cu合金的晶粒细化

Ｎｉ－５０％Ｃｕ合金随过冷度的增加发生两次明显的晶粒细化过程,第一次产生于５０－１００Ｋ的过冷度范围内,第二次发生于临界过冷度２２０Ｋ之后,实验首次发现高冷度下细化合金的晶粒内含有枝晶亚结构。理论分析指出,枝晶重熔倾向的大小可用枝晶主干中最先析出的固相在再辉过程中的无量纲过热度来衡量,该无量钢过热度随原始过冷度的增加先增后减,其最大值对应于第一次细化发生的过冷度区间。热力学计算和组织分析表明,小过     

冷铁对铝合金铸件二次枝晶间距的影响

研究了冷铁厚度、冷铁的有效作用距离、铸件二次枝晶间距以及铸件的模数之间的关系。结果表明,随着冷铁厚度的增加,试样的二次枝晶间距减小;试样的直径和冷铁的厚度显著影响冷铁的有效作用距离,随着试样直径的增加,必须相应增加冷铁的厚度。根据研究结果,绘制了铸件模数、铸件热节厚度及应加冷铁厚度之间的关系诺模图。还研究了冷铁厚度与局部凝固速度及铸件二次枝晶间距之间的关系,并给出了局部凝固速度及铸件二次枝晶间距之间关系的数学表达式,对于任何模数的A357合金铸件,只要合理控制其局部凝固速度,即可得到需要的二次枝晶间距。     

深过冷Cu50Ni50熔体凝固的定向枝晶组织

在高真空度下,采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,在宽的过冷度范围内,研究了Ｃｕ５０Ｎｉ５０合金凝固组织开头演化过程。结果表明,随着过冷度增大,凝固组织发生了３次转变。其中,当１２０Ｋ（ΔＴ＾＊２）〈ΔＴ〈１９２Ｋ（ΔＴ＾＊３）时,凝固组织发生第２次转变,由粒状晶演变为定向生长的深过冷枝晶。通过组织观察和过冷熔体枝晶生长过程的计算发现,快速凝固形成的枝晶在再辉和再辉结束后枝晶熟化过程被高度抑制     

定向凝固一次枝晶间距的历史相关性

采用透明模型合金丁二腈－１．０ｗｔ－％丙酮进行定向凝固实验，考察了一次枝晶间距随凝固控制参数变化的动态响应规律，发现一镒枝晶间距选择一个较宽的分布范围，而平均一欠间距具有明显的历史相关性，将实验与主要理论模型进行了比较。     

深过冷Cu50Ni50合金力学性能和抗腐蚀性能

采用熔融玻璃净化和循环过热相结合的方法研究过冷Cu50Ni50合金的力学性能和抗腐蚀性能变化规律。结果表明：在小过冷区间,合金力学性能取决于快速凝固阶段枝晶的重熔程度。中等过冷区间,过冷度越大,力学性能越高,△T＝192K时的伸长率δ、屈服强度σ0．2和极限抗拉强度σb分别是△T=66K时的5．9倍、1．67倍和3．26倍。当△T＞192K后,力学性能有所降低。过冷度对合金抗腐蚀性能的影响主要表现在对凝固组织成分均匀性的影响,过冷度越大,抗腐蚀性能越强。     

Cu含量对Al-Cu合金定向凝固组织及一次枝晶间距影响

选用Al-Cu合金进行定向凝固试验,对不同铜含量的Al-Cu合金一次枝晶微观组织形貌进行分析,并测定了一次枝晶间距.实验结果表明:在铜含量较低时,适当增加铜含量能促进枝晶生长的规整性;当含铜量为1.77％时,定向凝固组织并不明显.随着含铜量的增加,可观察到较为细小的一次枝晶组织,一次枝干呈平行生长趋势,且枝干间距较均匀,二次枝晶呈点状分布在一次枝干上.当试样铜含量从1.77％增加到3.00％时,一次枝晶间距逐步增大,但枝晶间距增加幅度较小;当铜含量较小时,试样铜含量对枝晶间距的影响不明显.     

铝合金铸件凝固过程二次枝晶臂间距模拟计算

以铸造CAE温度场为基础,根据Furer-Wunderlin二次枝晶臂间距计算方法,建立了预测铝合金铸件凝固过程二次枝晶臂间距的计算模型.计算了ZL101A阶梯形铸件在凝固过程中不同部位的局部凝固时间和各个时刻的二次枝晶臂间距大小,对铝合金试验铸件进行金相组织观察,测量计算得到了铸件的实际二次枝晶臂间距大小,将计算结果...     

Al—4.5Cu单晶定向凝固一次枝晶间距研究

采用Ａｌ－４．５Ｃｕ单晶进行台阶变速定向凝固实验，考察了金属合金中一次枝晶间距随凝固生长速度变化的动态响应规律，结果表明，对于确定的凝固控制参数，稳态一次枝晶间距选择一个较宽的容许分布范围，同时，平均一次间距的选择也是凝固系统所经历的历史显著地相关，实验结果很好支持了Ｈｕｎｔ－Ｌｕｅ提出了枝晶生长一次间距的下限模型。     

一次枝晶间距的数值统计模型

从统计学随机性和动力学必然性的角度，通过对定向凝固界面形态演化过程的分析，结合现有的实验观察与已有的枝晶模型，采用统计学随机模拟的方法提出了一个在恒速定向凝固条件下列状晶生长一次枝晶间距的数值统计模型，模型所得数值结果与实验结果吻合得很好。     

深过冷液态Co85Cu15亚包晶合金的快速凝固

采用熔融玻璃净化法使大体积Ｃｏ８５Ｃｕ１５亚包晶合金的最大过冷度达到３５１Ｋ,实验测得其超过冷临界过冷度为３７９Ｋ,随着过冷度的增大,显微组织由树枝晶转变为等轴晶,并显著细化;溶质截留效应增强,显微偏析程度减小,Ｃｏ的同素异构转变受到抑制,凝固组织中Ｃｏ主要是亚稳的过饱和α－Ｃｏ固溶体,ε－Ｃｏ含量极少。     

GRAIN REFINEMENT IN BULK HYPERCOOLED Ni_(50)Cu_(50) ALLOY

1.IntroductionNi-Cuisatypicalbinarysolid-soIutionalloysystemwherefine-grainedequiaxedmi-crostructurescanbeobservedwhensolidifiedatsmallandlargeulldercoolings,whereascoarsedendriticgrainonesarefoundatintermediateundercoolings[1-3].Thedifferencebetweencoarsedendriticgrainsandrefinedequiaxedgrainsingrainsizecanbeaslargeastwoordersofmagnitude.Themicrostructurecharacterizedbyeithercoarsedendriticgrainsorrefinedequiaxedgrainsdependsontheundercooling,AT,atwhichsolidifica-tionstarts.Thetransitionbet…     

STRUCTURE FORMATION OF UNDERCOOLED Fe-30Ni ALLOY

1. IntroductionFine grained structures generally have weakened microsegregation, reduced anisotropyand improved mechanical properties etc., so great interest hajs been focused on the grainrefinement occurring in single phase alloys undercooled beyond a critical value aT* since itwas first observed in 195911). Several attempts have been made to explain this phenomenon.Some ones attributed it to the copious nucleation during solidification[1--3], while the othersthought that the refined grains i…     

玻璃净化剂组分对Cu50Ni50合金熔体过冷度稳定性的影响

在高真空下,研究了净化剂Ｂ２Ｏ３,８９％ＳｉＯ２＋１２．５％Ｂ２Ｏ３＋２．２％Ａｌ２Ｏ３＋０．６％ＣａＯ＋５．７％Ｎａ２Ｏ（简写为Ｎａ－Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ）和５０％Ｎａ－Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ＋５０％ｎａ２Ｂ８Ｏ４对Ｃｕ５０Ｎｉ５０ｘ合金溶体在循环过热过程中的过冷度及其稳定Ｃａ－Ａｌ－Ｂ－Ｓｉ玻璃的净化过程为物理－化学复合净化,但由于该净化剂粘度大,在循环过热的冷却过程中因发生合金溶体与净化剂分离     

深过冷Ni基六元合金的孪晶生长

采用熔融玻璃自分离净化工艺,使得合金(Ni_(0.53)Fe_(0.33)Co_(0.14))_(73)B_(17)Si_8Nb_2获取深过冷观察到孪晶生长方式的凝固特征通过相成分及组织结构和形貌的分析,并结合深过冷液态合金凝固过程的特点,对孪晶的形成和长大机理作了初步的探讨     

STRUCTURAL EVOLUTION OF UNDERCOOLED SINGLE-PHASENi-2wt%Pb MONOTECTIC ALLOY

1. IntroductionDendrite is the common growth manner of undercooled single-phase alloys, and recentinvestigations['] revealed that there are three critical undercoolings, ATI, ATZ and aT3,during the solidification process of this kind of alloys. Within the undercooling range of aTIand aT2, the solidification structure undergoes the first change from common dendrites, (less than ATI) to the first class granular grains (higher than aTI). When the undercoolingis higher than aT2, the change f…     

GRAIN REFINEMENT IN BULK UNDERCOOLED Ni-BASED ALLOY

Fluxing of 5 g bulk melt Ni77Si13B10 permits high undercoolings to be attained prior to nu-cleation onset.Investigations of grain refinement in the bulk undercooled alloy as a function ofundercooling,recalescence behavior and cooling rate have been reported.A significant inhomo-geneity of reduction in grain size of a bulk sample is observed,which is caused by the different so-lidification conditions:(1)recalescence process,and(2)the followed plateau in which the heatrelease and extraction rates are equal.It is concluded that the homogeneous refined microstructurecan be achieved if the initial undercooling prior to nucleation,or cooling rate after recalescence isfurther increased.     

深过冷Fe—B—Si共晶块体纳米材料的凝固组织特征

在大气中利用循环过热与熔融玻璃净化相结合的方法,使６－２０ｇＦｅ７６Ｂ１２Ｓｉ１２合金液获得了３６７Ｋ的大过冷度,采用深过冷及深过冷加水淬的方法,成功地制备了样品直径为１１ｍｍ,高为１０ｍｍ,组织中颗粒平均尺寸约为２００ｎｍ的Ｆｅ７６Ｂ１２Ｓｉ１２合金块体给米材料,研究结果表明,在△Ｔ＝３６７Ｋ再辉后自然冷却室浊及△Ｔ＝３２９Ｋ再辉后水淬条件下,凝固组织为在细化的Ｆｅ２Ｂ（Ｓｉ）基体中分布的３０－     

深过冷Ni-21.4%Si共晶合金的凝固特性研究

对熔融玻璃净化后深过冷Ni-21.4%Si（原子分数,下同）共晶合金的凝固特性进行了实验研究,并对其均质形核过冷度进行了理论预测.结果发现,采用熔融玻璃净化可使Ni-21.4%Si共晶合金获得318 K的过冷度.理论计算表明,此过冷度达到了Ni-21.4%Si共晶合金的均质形核过冷度.Ni-21.4%Si共晶合金凝固特性与过冷度△T有关:当过冷度小于250 K时,冷却曲线有2个再辉峰,其中当过冷度小于206 K时,凝固组织由Ni3Si相和规则共晶组成,当过冷度在206 K到250 K之间时,凝固组织由α-Ni相和规则共晶组成;过冷度大于250 K后,冷却曲线只有1个再辉峰,凝固组织为反常共晶.过冷度会影响初生相Ni3Si的生长方式.随着过冷度的增大,初生相Ni₃Si的生长会由小平面生长方式转为非小平面生长方式.     

Ni—Ni3Si系近共晶合金深过冷形核规律

采用大体积液态金属的微观净化技术,在Ｎｉ－Ｎｉ３Ｓｉ合金中使Ｎｉ－（６．０７－１９．７）％Ｓｉ和Ｎｉ－（２０．５－２２）％Ｓｉ两组合金分别获得了最大达３４４和２６５Ｋ的极限形核过冷度,并使其极限过冷度保持２０个循环过热周期不衰减。实验发现,Ｎｉ－Ｎｉ３Ｓｉ系近共晶合金深过冷凝固时,Ｎｉ３Ｓｉ总是领先于α相形核。