单向凝固铝合金层状晶的生成条件及形成机理

在单向凝固试验装置上研究了铝合金层状晶的生成条件,并对非小平面生长材料的孪生机理进行了分析。实验结果表明,层状晶的生成条件范围较宽,温度梯度、冷却速度和G/R~(1/2)比值是决定层状晶出现几率的主要参数。层状晶的形成是由晶体生长表面的原子堆垛层错引起的,溶质元素与铝的原子半径差和在铝中的偏析系数越大,越容易引起原子错排。层状晶枝晶主轴和与主轴成锐角的二次分枝均比柱状晶的生长速度快。层片增殖的机理与层状晶的起源相似,区别仅在于增殖的层片起源于层状晶枝晶二次分枝的端部。层状晶的形成既有一定的规律性,又有偶然性。     

具有宽结晶温度范围铝合金的充填砂型能力

讨论了Flemings,M.C.对具有宽结晶温度范围合金充填铸型能力所提出的分析式,认为对细薄铸件而言其假设是可接受的,但对涂料层的作用没有考虑,因而还不能全面说明铸件-铸型界面在充填过程的热交换现象。在上述分析式的基础上本文作者提出一个考虑了铸件、涂料层和铸型三部分换热作用的分析式并对具有宽结晶温度范围的Al-4.5Cu合金进行了验证。作者采用组合式螺旋试样对不同铸型及不同涂料进行了比较,实验结果说明:1)铸型紧实度对其被充填性有显著影响;2)干砂型与湿砂型的被充填性相近,较水玻琍砂型高～40—30%;3)烟黑涂料显著地提高了Al-4.5Cu合金的充填铸型能力;4)具有相当厚度的涂料层对一定铸件而言在充填过程中相当于半无限大铸型。     

液态金属深过冷快速凝固过程中初生固相的重熔

深过冷液态金属(合金)凝固时伴随有显著的温度再辉,初生固相因此不可避免地部分被重熔,从而影响到最终凝固组织形态。近年来,过冷熔体中晶体生长理论模型不断完善,使得定量分析初生固相重熔程度随过冷度的变化规律成为可能,本文即对这方面的研究工作进展进行综述,并结合某些合金在不同过冷度下晶体生长行为及其凝固组织的实验结果,对典型非平衡凝固组织的形成机制进行阐述。     

电磁过滤钢液中非金属夹杂物的运动速度和去除效率的理论分析

电磁过滤原理是根据非金属夹杂物与熔体导电性的差异,在电磁场作用下非金属夹杂物与熔体的运动规律不同,使非金属夹杂物与熔体分离,经流体力学分析、采用柱塞流及轨线模型研究电磁过滤水平流动钢液中非金属夹杂物的运动速度和去除效率,结果表明,非金属夹杂物的去除效率随着熔体流速（u)和过滤器的高度（2h)的降低而增加;随着电磁力（f)、电磁力作用区长度（x)和非金属夹杂物的粒径（dp)的增加而增加,经分析表明,采用电磁过滤法可有效去除粒径小于10um的非金属夹杂物,该模型可用来设计过滤器的结构和确定电磁过滤工艺参数,为电磁去除钢液中的非金属夹杂物技术的工业应用提供理论基础。     

Fe-B共晶合金的净化及超过冷的获得

通过真空熔炼和气体保护,采用熔融玻璃与循环过热相结合的深过冷快速凝固技术,研究了影响富Fe端Fe-B共晶合金熔体净化效果的主要因素,确定了该合金熔体获得超过冷的净化方法,并使Fe83B17共晶合金熔体稳定获得了300-460 K的超过冷度,使Fe80B20过共晶合金熔体的过冷度达到了485 K,从而使Re-B共晶系合金熔体开始形核前的初始过冷度达到了0.3Tm-0.4Tm的水平.通过对冷却曲线的分析,讨论了表征超过冷快速凝固的热力学特征.     

快速凝固过程的高速摄影研究

以特制的无机盐玻璃70%Na_2SiO_3+17.7%Na_2B_4O_7+12.3%B_2O_3作为净化剂,去除液态Ni-32.5%Sn 共晶合金中的异质晶核,使过冷度达302K(0.215T_E)。采用高速摄影及快速红外测温技术研究了深过冷熔体的快速凝固行为。发现尽管过冷度超过了以往认为的均质形核临界过冷度0.2T_m,但是 Ni-32.5%Sn 共晶合金仍然优先发生界面异质形核,再辉过程中瞬时凝固速度最大可达784mm/s。     

（Ni,Fe）Al金属间化合物的快速凝固组织与室温塑性

用单辊快速凝固法制备（ＮｉＦｅ）Ａｌ金属间化合物并研究其组织与室温塑性。结果表明，Ａｌ－４５Ｎｉ－５Ｆｅ（原子分散）在快速凝固条件下可形成内部为亚微米级针状亚晶的等轴晶粒，具有高达３．１％的弯曲塑性，Ａｌ－３５Ｎｉ－１５Ｆｅ和Ａｌ－２５Ｎｉ－２５Ｆｅ的快凝组织则为柱状晶，弯曲塑性仅有１．１％１．０％，针状亚晶是一定成分的（Ｎｉ，Ｆｅ）Ａｌ在快速凝固条件下形成的亚稳相，其形成机制和快速凝固过程中原子     

熔体温度处理细化金属凝固组织的研究进展

综述了国内外利用熔体温度处理工艺化金属凝固组织的研究现状，分析熔体温度处理工艺对金属液态结构的影响机制，指明了此工艺的研究价值和应用前景。