非平衡态热力学理论与钢铁冶金过程

钢铁冶金过程具有典型的非平衡和非线形特征。本文分析讨论了基于非平衡态热力学、耗散结构和混沌理论来研究处理实际钢铁冶金过程。认为：为真实地定量描述实际冶金过程，应该加强、加速开展和进行冶金过程非平衡态热力学及其应用的研究。     

电脉冲孕育处理Al-22Si合金衰退性的研究

研究了电脉冲孕育处理后不同静置时间对Al-22Si合金凝固组织中初生相形态、大小、分布的影响。结果表明，电脉冲处理后立刻浇注对Al-22Si合金有较明显的变质作用，初生Si相形态由粗大板条状变为块状，其平均尺寸由153．15μm降至77．35μm，分布也较均匀；但电脉冲处理也存在着较明显的衰退性，即随着熔体静置时间的延长孕育效果逐渐消失，当静置时间为80min时，其组织形态与未经电脉冲处理的组织相似，其平均尺寸由77．35μm升至143．67μm。     

电脉冲固溶对Al-22％Si-1．5％Cu合金组织的影响

利用光学显微镜观察及显微硬度测量等方法研究了在脉冲电流作用下，Al-22％Si-1．5％Cu合金经过固溶、时效后其显微组织及基体性能的变化。结果表明，采用短时间高密度脉冲电流作用于A1．22％Si-1．5％Cu合金固溶过程前期（作用时间为120S），可明显改善该合金初生硅相及Al2Cu相的形态和分布、显著提高基体的显微硬度。在固态相变经典形核理论的基础上，本文讨论了其作用机理。分析后认为脉冲电流影响了溶质原子的非平衡扩散过程，提高了固态相变的驱动力场从而降低扩散能垒，强化了溶质粒子扩散过程。     

Mg含量对Al-5%Cu合金凝固组织细化作用的研究

系统地研究了不同Mg含量对Al-5%Cu合金凝固组织及性能的影响.结果表明:Mg元素对Al-5%Cu合金晶粒有细化作用,当Mg含量(质量分数)为0.8%时,细化效果较好,晶粒尺寸为0.912mm,二次枝晶间距为42.9μm,显微硬度值为74.16HV0.025,在磨损实验中合金失重较少,即抗磨损能力较强.     

过共晶铝硅合金磷变质处理的价电子理论分析

基于"固体与分子经验电子理论",计算了AlP结构单元的价电子结构,通过与Si相结构单元的最强键上的电子对数比较后认为,当过共晶铝硅合金经过磷变质处理后,在熔体中生成的AlP粒子具有与初生Si相相似的晶体结构及电子空间分布、晶格常数的错配度较小,且具有相对较小的 nA 值,从而在凝固过程中首先析出,作为初生Si相的异质核心而提高了Si相的形核率.计算结果支持了AlP作为异质核心的观点.     

光纤激光器功率对Cr12MoV钢表面淬火组织与性能的影响

由于光纤激光的良好光束质量,光纤激光器在金属材料表面强化方面的应用日益引起学者的重视。使用YLS-3000W光纤激光器对Cr12MoV冷作模具钢进行激光表面淬火处理的工艺试验,研究了不同工艺参数对硬化层深度和显微硬度的影响及硬化层显微组织特征。结果表明,Cr12MoV表面经光纤激光表面淬火后得到淬火层、过渡层和基体3层不同的组织。淬火层的晶粒细小,由隐晶马氏体、弥散分布的碳化物组成。过渡层由马氏体及弥散分布的碳化物和残留奥氏体组成。在扫描速度和离焦量一定的条件下,相变硬化层深度随光纤激光功率的增大而增加。在最佳工艺(光纤激光功率900W,扫描速度0.3m/s,离焦量-4mm)条件下,硬化层平均硬度达609HV。分析认为光纤激光淬火造成的组织细化和过饱和的隐晶马氏体的形成是硬度提高的主要原因。     

Al-Sr变质剂对Al-18Mg_2Si合金微观组织和力学性能的影响

研究了不同质量分数Al-Sr变质剂对Al-18Mg2Si合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着Al-Sr变质剂质量分数的增加,Mg2Si相尺寸减小,同时出现从交联状Mg2Si相向正方形Mg2Si相的转变。但仅改变了相的形状、尺寸、分布,未改变其相组成,依然为Al和Mg2Si两相结构。经过Al-Sr变质剂处理后的Al-18Mg2Si合金的硬度、强度、伸长率均高于文献的性能指标。当变质剂质量分数为0.2%时抗拉强度最高;当变质剂质量分数为0.6%时,伸长率最高。     

脉冲电场作用下金属组织的研究进展

综述了脉冲电场分别作用于液态金属及凝固过程中不同阶段的影响、对固态金属回复再结晶的影响;以及非晶结构的变化和纳米晶化、金属材料的缺陷自修复、仿生等方面的最新进展。简单介绍了脉冲电场制备金属材料的方法,最后提出了这一研究领域中存在的问题以及发展前景。     

电脉冲作用下Al-22%Si合金凝固组织的变化机制

研究了在过热Al-22%Si合金熔体中施加电脉冲对其凝固组织的影响,考察了电脉冲频率、作用时间对初生相形态的影响规律.结果表明,经电脉冲孕育的合金凝固组织明显细化,初生硅相由花瓣状向块状转变;示差扫描量热法(DSC)曲线发生变化,初生相凝固点下降了16.78℃,反应焓值降低了4.1J/kg.理论分析表明外场作用下铝硅合金熔体中的大尺度硅团簇发生裂解,从而提高了熔体均匀程度.     

脉冲电场对Al-1O%Cu熔体活度的影响

采用分配系数法,以Pb-10%Cu熔体为平衡相,结合Miedema生成热模型,考察了电脉冲作用前后Al-10%Cu熔体Cu组元活度的变化.研究表明,脉冲电场作用下,体系溶质Cu的分配系数由0.2876变为1.6541,Pb-10%Cu合金中Cu原子有向上部Al-10%Cu熔体扩散的倾向.计算结果表明,分配体系下部Pb-Cu合金中溶质Cu的活度由原来的0.1143变为0.0385,基于溶质Cu在体系上下部活度相等的事实,得出上部Al-Cu熔体溶质Cu的活度变化.