柱状晶向等轴晶转变过程的模拟实验研究

通过对NH_4Cl水溶液二维凝固过程的模拟实验,研究了柱状晶向等轴晶转变的条件及规律。结果表明,液相区内晶体形成后,在重力和液流作用下运动,其主要运动趋势是重力作用下的下落。不同凝固面接受下落晶体的能力不同,发生柱状晶向等轴晶转变的条件和机理不同,因而柱状晶区的长度也不同。文中提出了各凝固面柱状晶区长度的估算方法和利用“晶雨”促使柱状晶向等轴晶转变的措施。     

T6I6二次时效对A356铸造铝合金力学性能的影响

为了解决热处理后材料的强度和塑性变化规律相反的问题,在T6热处理制度的基础上开发了一种新型的T6I6二次时效制度.研究结果表明：采用T6I6热处理制度可以同时提高A356铝合金的强度、塑性、弹性模量和硬度.在相同的自然时效条件下,材料的强度、弹性模量和硬度随着第一次人工时效时间t1的增加呈现先增加后减小的趋势.延伸率既随着第一次人工时效时间的增加而增加,又随着中间自然时效时间的延长而增大.屈服强度和抗拉强度分别在t1为10min和20min时达到最大值237.38MPa和320.15MPa,增幅达到27.53%和15.24%;当t1=120min且t2=8周时,延伸率达到最大值13.63%.这主要是因为T6I6中的自然时效阶段形成大量的GP区,在随后的人工时效过程中析出大量细小高密度的β相.     

过冷合金熔体非平衡凝固中形核方式的竞争

本文立足于经典形核理论和非热形核理论，分析了过冷熔体非平衡凝固中连续形核同位置饱和的竞争．决定过冷熔体形核方式的关键因素是初始熔体的过冷度与异质核心的尺寸．随着净化的进行，熔体过冷度提高，N1，r^＊以及△G^＊逐渐降低，它们之间的相互竞争使形核方式从位置饱和向连续形核转变，并解释了过冷Ni-Sn与Ni-Si共晶合金中观察到的组织变化．表明低过冷下Ni-Sn合金形核方式为位置饱和；Ni-Si共晶合金中，△T〈180K时形核方式为位置饱和，180K以后，形核方式从位置饱和转变为连续形核．     

INFLUENCE OF CHANGING HEAT FLOW DIRECTION ON CRYSTAL GROWTH DIRECTION DURING DIRECTIONAL SOLIDIFICATION——Observation on Crystallization of Transparent Metalloidal Organic Compound

<正> 控制柱状晶生长方向,实现任意方向的定向凝固,这对提高铸件性能具有重要意义。本文用类金属透明有机合金莰烯—1.2％环己醇,在定向凝固条件下,连续改变热流方向,在显微镜下直接观察结晶过程以探索控制柱状晶生长方向的可能性和途径。 实验结果表明,当温度梯度G和生长速率R的比值G/R>8×10~(50)C·s/cm~2时,固液界面为稳定的平面状。当G/R=5×10~(50)C·s/cm~2时,固液界面开始由平面状转向胞状形态。在界面不断旋转的过程中,平面状形态几乎不发生变化,临界胞状形态只有微小的变化,说明在这些界面形态中,晶体位向的影响很小。     

Mg-Zn-Y三元合金富Mg区凝固组织及二十面体准晶相形貌

通过常规凝固方法在Mg28Zn2Y三元合金中的富Mg区获得了二十面体稳定准晶相。Mg28Zn2Y三元合金铸态组织中存在α-Mg相，Mg7Zn3相和二十面体准晶相。该合金的准晶形貌有两种：一种为尺寸较大、具有五次对称性的花瓣状；另一种为尺寸稍小、对称性不太明显的团状。五次对称性的花瓣状形貌是二十面体准晶，是按其特有的五次对称轴的择优方向自由生长所致。冷却速率直接影响合金凝固过程中准晶熟化时间。熟化时间越长，越容易使准晶花瓣端部粗化以及在端部发生分又。端部的分叉容易使得花瓣准晶破碎，破碎的准晶游离到低温相中，在界面能的作用下形成多边形形貌。     

纯镁的高温氧化特性研究

通过差热分析法和氧化动力学曲线测定法对纯镁的高温氧化特性作了详细研究,结果表明,纯镁在低温下氧化缓慢,更不会发生燃烧,只有当温度上升至873 K以上近熔点温度范围时,与氧的反应才会剧烈起来,因此建议阻燃镁合金的开发应将重点放在近熔点温度范围内表面保护膜的生成热力学、动力学及其组织结构上,这对阻燃镁合金的进一步发展具有指导意义.     

不锈钢激光表面熔凝处理的组织特征

不锈钢经激光表面熔凝处理后，其组织形态发生了显著的变化，在表面熔凝层中分别出现白亮带、细胞晶、胞枝结构以及紊乱枝晶组织，对其形成原因进行了分析．在激光熔池中观察到典型的胞枝转变，对转变的临界条件进行了深入研究，结果表明：实验确定的胞枝转变临界速度与最近提出的ＢＪＴ模型的预言值符合得较好．     

金属近快速定向凝固过程的数值模拟

从非稳态传热角度并按照柱坐标系中二维传热方式对Bridgman装置中Al柱状试样近快速定向凝固过程进行了数值模拟,分析了试样在近快速定向凝固过程中液固界面前沿的温度梯度和生长速度随试样抽拉速度的变化规律.计算结果表明:在30～3 000 μm/s的抽拉速度范围,随着抽拉速度的提高,液固界面前沿的温度梯度在(145士l0)K/cm范围变化,生长速度与抽拉速度的差别不超过5%.研究结果为实验研究近快速定向凝固组织形态转变提供了可靠的控制参数依据.     

C/Al复合材料中镍涂层的界面行为

为改善纤维与基体的润湿性,在碳纤维表面涂覆Ni、SiC-Ni。经铝液浸渗实验表明Ni涂层可以使纤维很好地分布于基体中。但Ni单涂层导致碳纤维损伤,Ni、SiC-Ni两状态下界面与基体中均产生大量脆性相,急剧降低复合材料的强度。      

Al—0.53Zn合金近快速定向凝固条件下的胞晶间距选择

利用Ｂｒｉｄｇｍａｎ装置考察了Ａｌ－０．５３Ｚｎ单相合金在近快速定向凝固条件下的胞晶间距选择规律。结果表明：在给定的温度梯度下,随着生长速度的增大,定向凝固组织均为胞状晶、胞晶间距λ的分布存在一个较宽范围,其最大,最小及平均间距随生长速度ｖ变化的实验规律可为：λｍａｘ＝９４８．５１ｖ＾－０．４９６１,λｍｉｎ＝６６１．１６ｖ＾－０．５０１５,λ＾－＝４１２．４１ｖ＾－０．５０４９。ＫＧＴ理论模型较