高密度脉冲电流对A356铝合金低温熔体凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流的A356铝合金低温熔体凝固组织的影响。实验中对680和630℃的低温熔体施加脉冲电流处理。对比试验和凝固曲线测试结果表明。低温熔体中施加脉冲电流有利于增大凝固过冷度，提高冷却速率。缩短凝固时间。细化凝固组织。同时，经脉冲电流处理后，随熔体的保温时间延长。凝固组织逐渐粗化。分析认为，低温熔体结构比凝固过程本身更能影响最终凝固组织。     

含Ca阻燃镁合金的高温氧化行为

Ca的加人大大提高了镁合金的燃点,当Ca含量大于1.7%时,Mg-Ca合金能在1 173 K的高温下暴露于大气中30min而不燃烧.SEM和XRD分析表明:合金表面生成了主要由氧化钙和氧化镁组成的复杂氧化膜,氧化膜内侧组织主要是Mg2Ca,该氧化膜具有保护性,但薄厚不一,极不规则.高温氧化动力学研究显示:该合金在673 K和873 K氧化符合抛物线规律,而在773 K氧化遵循立方规律.热力学计算结果表明:在Mg-2.5Ca合金中从室温到1 143 K温度范围内Ca都比镁优先与氧结合生成CaO,当Ca含量降低到一定程度时,镁又与氧结合生成MgO,所以形成了MgO CaO的复合保护膜.     

Al72Ni12Co16准晶颗粒增强Al基复合材料制备中的相转变

以Al-11wt％Mg合金为基体，十面体准晶相Al72Ni12Co16为增强颗粒，通过机械搅拌的方法制备Al72Ni12Co16／Al-11wt％Mg复合材料。采用扫描电镜和能谱分析研究了该复合材料的微观组织及成分，并研究了该复合材料在制备过程中的相转变。实验发现：Al72Ni12Co16颗粒在加入到Al-11wt％Mg基体中后发生破碎和钝化，由于颗粒推移效应而均匀分布于晶界处。颗粒和基体间的原子相互扩散，导致颗粒发生如下相转变：D-Al72Ni12Co16→θ-Al80Ni4.5Co15.5，同时在凝固过程中有β-Al3Ni相析出。     

Mg-Zn-Y三元合金中二十面体准晶相生长形貌及其演化

采用常规凝固方法在Mg-Zn-Y三元合金系中获得了大体积分数的二十面体准晶。二十面体准晶相有2种典型形貌特征：一种为花瓣状，另一种为多边形形状。这是准晶在生长过程中形貌演化的结果。合金的成分和冷却速率是影响准晶形貌的主要岗素。准晶合金中生成的低温相越多，冷却速率越慢，准晶相生长的时间和空间条件越好，准晶相越容易由花瓣状演化成多边形状。准晶的形成有包晶反应参与，包晶反应是一种由初生固态相扩散控制的反应，因此，准晶在生长初期和最终形态其元素含量有明显差别，分析表明，准晶生长初期Mg元素含量偏低，Zn和Y元素含量偏高。     

液态金属浸渗动力学模型及其应用

从流体动力学出发导出了液态金属浸渗纤维预制件的动力学模型.实验研究了碳纤维增强铝基复合材料的浸渗过程,测定了浸渗速度和浸渗系数.结果表明:实验数据与浸渗模型吻合;还发现了两种不同的浸渗方式,均匀浸渗和非均匀浸渗;并提出一种复合材料制造新工艺.用此工艺在不润湿的情况下,在低压力下制出高质量的C/Al复合材料。     

铸锭凝固过程中的对流及液相区成分变化的模拟实验研究

采用凝固过程和对流条件与碳钢相似的NH_4Cl水溶液模拟实验,研究了铸锭凝固过程中的对流及液相区的成分变化。染色液示踪的结果表明,dρ_L/dT_L>0的溶液凝固过程中,侧向凝固的两相区中液相向上流动,并自上部流入液相区后,浮在液相区的上部形成一个弱对流区(第Ⅲ对流区)。随着来自两相区液相的不断补充,该区向下扩展。成分分析发现,第Ⅲ对流区内NH_4Cl浓度低于原液相区。向溶液中加入Na_2SO_4或NaI·2H_2O可以平衡两相区内液相密度的变化,抑制两相区的流动和第Ⅲ对流区的形成,从而消除液相区上部的低NH_4Cl区。     

非平衡固/液界面的稳定性判据

本文根据固液界面溶质非平衡分配的实验现象[1-5],首次分析了溶质非平衡分配对凝固理论中最简单而又具有特别重要意义的成分过冷理论的影响。提出固液界面偏离平衡的程度可以由界面过冷度△T=△T_k+△T_n来表示,其中△T_k是动力学过冷度,△T_n是溶质非平衡分配造成的附加界面过冷度。三十多年来冶金学界和物理学界广泛接受的一个重要概念,即平界面失去稳定性是界面前液相中存在成分过冷区的结果,本文已指出其错误,并指出凝固驱动力沿界面前进方向增大是平界面形态不稳定性的真正原因。从这个原理出发,完全不需要界面局域平衡假定,导出了与传统的成分过冷理论关于平界面稳定性的判据在形式上完全相同的新判据G/V≥mC_0(k—1)/kD其中仅仅是用实际溶质分配系数k取代了平衡溶质分配系数k_0。这个新判据得到了Al-C_u合金实验[1]的支持。     

Al与γ－Al2O3润湿角的计算

本文应用金属的形核理论对目前无法用实验进行准确测定的易氧化金属Al与γ-Al₂O₃的润湿角进行了计算。计算结果发现Al与γ-Al₂O₃的润湿角在30°到50°这一范围之间,即30°<θ≤50°。     

铸件——铸型间的摩擦力

铸件与铸型的相互机械作用过去研究较少,而铸件收缩过程中,由于与铸型间的相对运动而产生的摩擦问题,则基本上还是一个空白点。Kain〔1〕于1933年曾指出,砂型与正在收缩着的铸件之间具有很大的摩擦系数,以致后者的自由收缩受到相当强烈的阻碍。Andrew和Protheroe〔2〕用粗细不同的型砂进行的实验,由于没有发现它们对铸件产生热裂有什么不同的影响,因而作出“浇铸后,与液态金属接触的砂型表面失去强度,摩擦阻力亦即消失”的结论。Parkins等〔3〕第一次用比较精确的方法测量了铸件在不同砂型内的收缩值。实验结果说明,旧砂对铸件的摩擦阻力远大于这种型砂的体积阻力(试样两端法兰盘所受之阻力)。我们认为,Parkins等在实验中忽略了一个重要问题—不同型砂的热物理系数对铸件收缩的影响〔4〕。由于实验者采用了干湿两     

Al-Zn合金定向凝固过程中的组织形态选择

考察了Ａｌ－Ｚｎ合金定向凝固过程中的组织形态选择规律。结果表明,在给定的温度梯度下,从低速到高速生长,结晶温度隔大的合金其凝固组织依次呈现从低速胞晶、低速枝晶、高速细枝晶到高速细胸晶的转变,而结晶温度隔小的合金其次固组织在整个生长速度范围均为胞状晶。