净化对非晶态合金热稳定性的影响

研究了预先净化处理对于非晶态合金的热稳定性的影响。ＤＳＣ示差热分析结果表明，（Ｎｉ＿（０．５３）Ｆｅ＿（０．３３）Ｃｏ＿（０．１４））＿（７３）Ｂ＿（１７）Ｓｉ＿８Ｎｂ＿２非晶态合金本身具有较高的热稳定性。净化使该性能进一步提高，并保证较大体积的非晶态合金保持一定的热稳定性。证明了深过冷快淬工艺是制取大体积非晶态合金并提高其使用性能的有效方法。     

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。     

过冷Fe-Co合金的包晶凝固

采用熔融玻璃净化法使Fe-Co包晶合金实现了深过冷快速凝固。当熔体过冷度较小时,Fe-Co包晶合金的凝固组织为典型的包晶组织。借助电子探针分析和DTA差热分析,证实了非平衡条件下Fe-Co包晶合金凝固过程中发生了包晶反应和包晶转变。研究表明,深过冷Fe-Co包晶合金的非平衡凝固过程从理论上可以划分为4个阶段:初生δ相的形核与生长、包晶反应、包晶转变和γ相的外延生长。     

铸态及喷雾沉积态ZA27合金的阻尼性能比较

利用喷雾沉积快速凝固技术制备了ZA27合金,探讨了该工艺对ZA27合金组织和阻尼性能的影响,并与铸态的同类合金作了对比。结果表明,无论是喷雾沉积态还是铸态,随着频率的减小或温度的升高,ZA27合金的阻尼值增大,且在试验范围内阻尼性能不随应变振幅变化。室温下,喷雾沉积态ZA27合金的阻尼性能高出铸态合金的约1倍,如振动频率为1Hz,30℃时喷雾沉积ZA27合金的阻尼可达1.62×10-2。但当温度高于一定值以上时,铸态的阻尼性能高于喷雾沉积态的。阻尼的这种变化是与其组织密切相关的。     

深过冷Al72Ni12Co16合金的组织演化及单相准晶的生成

采用惰性形核涂层型壳和氩气保护下循环过热的深过冷方法,系统研究了深过冷条件下Al72Ni12Co16合金的凝固组织演化过程及单相准晶的生成条件。结果表明:在0～200K的过冷度范围内,随过冷度的增大,Al72Ni12Co16合金发生小过冷树枝晶→柱状晶→等轴晶的组织转变,转变的两个临界过冷度分别为ΔT1=60K和ΔT2=120K;此外,当熔体过冷度大于60K时,准晶相在与晶体相的竞争形核中胜出,作为初始相从熔体中析出,并随过冷度的增大,凝固组织逐渐变为单相准晶。     

溶质含量对快速凝固Co-Cu不混溶合金晶粒细化组织的影响

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合手段,研究Co70Cu30和Co50Cu50亚稳不混溶合金的非平衡凝固组织细化规律。结果表明:随着过冷度的增加,不混溶合金的初生枝晶主干不断细化,枝晶碎断现象更加明显。在未发生液相分离条件下,Co50Cu50合金由于具有更高的溶质含量,溶质过冷度增加,动力学过冷度降低,枝晶细化更加明显而易发生碎断。在大过冷度条件下,合金不混溶效应不断增强,液相分离现象发生,凝固组织中分别出现富Co和富Cu区。对于Co70Cu30(ΔT=237 K)和Co50Cu50(ΔT=188 K)合金,溶质含量对快速凝固过程中初生枝晶的影响程度减弱,非平衡凝固组织的晶粒尺寸及成分未发生明显变化。Co50Cu50合金由于具有更低的临界分离过冷度,不混溶阶段经历的时间更长,液相分离进行得更彻底。     

深过冷A172Ni12Co16合金的组织演化及单相准晶的生成

采用惰性形核涂层型壳和氩气保护下循环过热的深过冷方法，系统研究了深过冷条件下A172Ni12Co16合金的凝固组织演化过程及单相准晶的生成条件。结果表明：在0-200K的过冷度范围内，随过冷度的增大，A172Ni12Co16合金发生小过冷树枝晶→柱状晶→等轴晶的组织转变，转变的两个临界过冷度分别为ΔT1＝60K和ΔT2＝120K；此外，当熔体过冷度大于60K时，准晶相在与晶体相的竞争形核中胜出，作为初始相从熔体中析出，并随过冷度的增大，凝固组织逐渐变为单相准晶。     

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