电流在金属凝固过程中的应用

综述了连续电流和脉冲电流在金属凝固过程中的应用现状,从理论上归纳和分析了电流对凝固过程产生作用的主要机制,并对电流在凝固过程中的应用和研究进行了展望。     

晶体取向对激光快凝重熔区组织形态的影响

利用5kWCWCO2激光器对DD2单晶合金进行了表面熔实验,研究了基材晶体取向对重熔区微观组织生长方向的影响,结果表明：熔池中微观组织的生长方向强烈地受基材晶粒取向和激光束扫描方向的影响。在同一晶面上,沿不同晶向进行扫描时,重熔区组织生长方向明显不同,枝晶生长条件下,择优取向对枝晶生长方向的影响要较热流的影响大。     

利用高频磁场分离Al熔体中的非金属夹杂

对利用高频磁场分离静置Al熔体中非金属夹杂的工艺参数进行了研究,通过理论解析计算得出频率f,磁感应强度Be,颗粒直径dp,电磁力作用时间t,管径与集肤深度的比值r1/δ等参数与夹杂分离效率η的关系,并与实测分离效率进行了分析和比较,实验结果表明,较高的磁场频率和磁感应强度是高分离效率的保证,对于粒径为6um的非金属夹杂,磁场频率为高,则r1/δ的取值范围越宽;r1/δ=1.5-2时可使分离效率获得最大值。     

镍硼及镍钼硼合金镀层的组织和性能研究

通过化学镀方法制备高硬度Ni B及Ni Mo B合金镀层。经XRD分析确认Ni B合金镀态镀层组织以非晶态为主 ,并混有含硼过饱和镍的固溶体。热处理后 ,Ni B和Ni Mo B两合金镀层的硬度分别高达Hv12 0 0和 140 0以上。Ni Mo B镀层组织及性能随Na2 MoO4 ·2H2 O浓度而变化 ;当浓度为 0 .6 0 4 g L时 ,具有最高的硬度     

Al72Ni12Co16准晶颗粒/铝基复合材料中的相转变及其力学性能

以Al72Ni12Co16单相十次准晶为增强颗粒、纯铝和Al-5.5%Zn（质量分数,下同）为基体制备铝基复合材料。采用扫描电镜和能谱分析复合材料的微观组织和颗粒分布情况。结果表明,准晶颗粒在熔体中热稳定性差而发生相转变。θ相呈规则的多变形状分布于Al基体中,颗粒尺寸主要在3.45~40 μm范围内分布;与此同时,晶界处还会形成细小的长条状γ相,其尺寸为1.15~8.57 μm。力学性能结果表明,最终形成的晶化相有助于提高复合材料的屈服强度、抗拉强度和弹性模量,而延伸率则急剧降低。     

Ti和Al对Mg-4Zn-3.5Y-0.8Ca-0.5Si镁合金凝固组织的影响

研究了少量的Ti和Al加入到Mg-4Zn-3.5Y-0.8Ca-0.5Si镁合金后对凝固组织所产生的影响。结果表明,在实际凝固条件下,Mg-4Zn-3.5Y-0.8Ca-0.5Si合金凝固过程中会发生明显的溶质再分配现象,最终形成粗大的树枝晶和厚大连续的晶界混合相;加入少量Ti或Al后,增加了Zn在-αMg中的固溶度,使实际条件下的非平衡凝固向近平衡凝固转变,使凝固末期的剩余液相减少,最终形成细化的不连续晶界。     

Mg70Zn28Y2合金凝固过程、凝固组织及包晶反应初生相研究

采用XRD，SEM，EDX，TEM，DTA等试验分析手段及快淬方法对MgToZn28Y2准晶合金凝固过程、凝固组织以及对和准晶形成相关的包晶反应初生相进行了研究。Mg70Zn28Y2合金铸态组织由α-Mg枝晶，Mg7Zn3基体相和二十面体准晶相组成。在铸态Mg-Zn-Y合金中观察到了完美的呈5次旋转对称性的平衡态准晶晶体外形。Mg70Zn28Y2合金凝固过程中准晶由包晶反应生成。差热分析显示包晶反应初生相在563℃形成，准晶形成的温度为416℃。能谱分析结果显示包晶反应初生相的成分为Mg22.94Zn55.73Y21.33。通过快淬方法保留的包晶反应初生相呈现粗大枝晶状。然而，通过背散射图片中所观察到准晶中的残留包晶初生相尺寸较小。     

深过冷Fe-Co合金的凝固规律

采用熔融玻璃净化法研究了深过冷Fe-Co合金的凝固组织演化规律.结果表明,随着熔体过冷度的增加, Fe100-x-Cox(x=10-40)中除x=10的合金外,合金凝固组织都经历了两次晶粒细化过程;而当过冷度大于某一临界过冷度时,凝固组织不再是单相,而是出现了亚稳相,除了小过冷度下的组织转变以外,凝固组织转变过冷度以及亚稳相形成的临界过冷度随着Co含量的增加而增大.运用B-C-T模型和瞬态形核理论对凝固组织的演化规律进行了理论分析.     

Ni-Ni3Sn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-Ni3Sn合金系中使Ni-(2.5-17.5)at%Sn和Ni-(17.8-25.0)at%Sn两组合金分别获得了最大达351K和303．5K的“极限”形核过冷度，并使其极限过冷度保持30个循环过热周期不衰减。实验发现，Ni-Ni3Sn系近共晶合金深过冷凝固时，Ni3Sn总是领取先于α（Ni）相形核。根据实验数据和表面异质形成核速率模型，求得Ni3Sn和α（Ni）相异质形核时的异质形核因子f(θ）分别为0．8103和0．12406；求得过冷熔体中Ni3Si和α（Ni）相等形核速率时的温度－成分曲线完全处于共晶点左边，表明在近共晶成分过冷熔体中，金属间化合物Ni3Sn易于α（Ni）形核。     

涂层碳纤维强化铝基复合材料的界面反应与断裂特征及机械性能的关系

研究了涂SiC涂层的碳纤维强化铝基复合材料的界面反应状况,断裂特征及机械性能。实验表明,复合材料机械性能及断裂特征主要受涂层结构状况的控制。随反应时间的延长,SiC涂层不断被消耗,拉伸强度经历稍有上升、下降及大幅度下降三个阶段,断裂方式依次为双拨出型、纤维拨出型,部分涂层拨出型及平切型。SiC涂层可有效地阻止纤维与基体的反应,保证C/Al复合材料在界面反应严重的情况下仍保持较高的强度水平。