线性电磁搅拌对K417高温合金母合金锭质量的影响

为了提高高温合金母合金锭的质量,本文提出了在高温合金真空熔铸过程中,施加线性电磁搅拌的真空电磁铸造新技术。使用电子探针和光学显微镜,研究了在真空熔铸的凝固过程,施加工频线性电磁搅拌对K417高温合金母合金锭质量的影响。实验结果表明:在K417高温合金真空熔铸的凝固过程中施加140A的工频线性电磁搅拌,能够细化高温合金母合金锭的等轴晶组织、增加高温合金母合金锭的断面等轴晶比例、大幅减轻枝晶偏析的程度并能将高温合金母合金锭的中心缩松缩孔比率从54%降低到35%,从而使高温合金母合金锭的质量得到明显改善。     

难熔高熵合金在反应堆结构材料领域的机遇与挑战

传统反应堆结构材料性能已趋于极限,亟需开发新型材料。难熔高熵合金是以多种难熔元素作为主元的新型金属材料,具有独特的力学、物理和化学性质,尤其在高温力学、抗辐照等方面表现出优异的性能。难熔高熵合金在第4代核裂变反应堆包壳材料、核聚变堆面向第一壁材料等关键领域具有广阔的应用前景。本文结合具有代表性的文献,围绕难熔高熵合金的力学性能、抗辐照性能、抗氧化性能阐述了其强化机制与抗辐照机理,梳理了难熔高熵合金的发展脉络,在此基础上展望了难熔高熵合金在反应堆结构材料领域的应用前景。     

电磁搅拌过程中镁合金半固态浆料初生相颗粒的团簇行为

利用旋转电磁场搅拌制备AZ91D镁合金半固态浆料,在570~600℃间不同温度下浇注金属型试样,观察和分析不同固相率铸件的微观组织。结果表明:较低固相率(fs≤25%)铸件由α-Mg等轴晶和β-Mg17Al12相组成基体组织,初生固相颗粒以松散的聚团形式分散其中;而在相对较高固相率(36%≤fs≤45%)铸件中,浇注温度降低,初生相颗粒数目的剧增和浆料黏度的增大使得初生相颗粒在电磁搅拌形成的黏性剪切作用下相互间发生摩擦和挤压塑性变形,从而在高温条件下焊合形成紧密的团簇结构,且聚团中初生相颗粒间的晶界表现为低能量的直线型晶界。     

铝、镁合金半固态浆料的制备与流变成形新工艺

介绍了阻尼冷却管法制备A356铝合金半固态浆料工艺的实验装置及其原理,并进行不同浇注温度的系列实验。结果表明:由于阻尼冷凝管的冷却和搅拌作用,熔体浇注温度越低,在两相温度区间内生成的游离晶核就越多,制备得到半固态铸件的晶粒尺寸就越小,且球化程度越高。在此实验原理及结果分析的基础上,设计真空吸铸-阻尼冷却装置,近液相线温度的AZ91D镁合金液在冷却、剪切的作用下,由液态转变为半固态浆料,然后进入模具完成充型,实现镁合金半固态浆料的制备与铸件流变成形一体化;半固态镁合金熔体具有触变性及更高的黏度,以平稳、层流的充型方式完成充型,能够有效地改善成形件的质量。     

新金刚石

新金刚石是具有面心立方(Fcc)结构的金属性碳，其空间群为Fm-3m，晶格常数为0．3594nm。尽管新金刚石和金刚石的结构不同，但其某些晶面衍射峰与金刚石一致，1991年被日本科学家Hirai命名为新金刚石(New-Diamond，Ndjamond)。2001年Konyashin用实验证实新金刚石为面心立方结构的碳。在此以前，新金刚石在许多的实验过程中也曾获得过。     

电磁软接触铸造7050高强铝合金扁锭的组织和力学性能

通过数值模拟与试验研究的方法,采用软接触电磁铸造技术制备7050高强铝合金扁铸锭。模拟结果表明,施加软接触电磁场后,铸锭内部的流动场和温度场分布均发生改变。试验结果表明:采用电磁软接触铸造技术后,铸锭表面粗糙度由常规铸造时的101.1μm降低至48.6μm,平均晶粒由常规铸造时的80～85μm细化至55～70μm,晶粒尺寸不均匀度由常规铸造的21.69%降低至11.50%;此外,采用电磁软接触铸造工艺后,铸锭的合金化元素偏析得到抑制,Zn、Mg、Cu三元素的最大偏析率分别由常规铸造时的6.62%、9.54%、7.92%降低至3.87%、3.63%、1.36%,合金化元素分布更加均匀。     

轧制时效工艺对Cu-0.6Cr-0.1Zr合金性能的影响机理

基于ITER偏滤器服役工况制备了Cu-0.6Cr-0.1Zr合金,探究了不同轧制时效工艺对该合金力学性能和电导率的影响机理。结果表明,950℃固溶2 h+室温轧制50%+450℃时效15 min+室温轧制80%+450℃时效2 h工艺条件下合金综合性能最佳,其屈服强度为624.5 MPa、伸长率为12.1%、电导率为45.762 MS/m。采用TEM和EBSD表征了合金的主要强化相和显微组织,发现晶界强化、位错强化和析出强化是Cu-0.6Cr-0.1Zr合金强度高的重要原因。     

Motion behavior of non-metallic particles under high frequency magnetic field

Non-metallic particles, especially alumina, are the main inclusions in aluminum and its alloys. Numerical simulation and the corresponding experiments were carried out to study the motion behavior of alumina particles in commercial pure aluminum under high frequency magnetic field. At the meantime, multi-pipe experiment was also done to discuss the prospect of continuous elimination of non-metallic particles under high frequency magnetic field. It is shown that: 1) results of numerical simulation are in good agreement with the experimental results, which certificates the rationality of the simulation model; 2) when the intensity of high frequency magnetic field is 0.06 T, the 30 μm alumina particles in melt inner could migrate to the edge and be removed within 2 s; 3) multi-pipe elimination of alumina particles under high frequency magnetic field is also effective and has a good prospect in industrial application.     

FX16型黑色金属铸件（或工件）防锈水的研制

研制了不含亚硝酸钠的FX16型黑色金属防锈水.给出了该防锈水基本的化学组成、性能参数和试验室及生产应用的防锈数据.该锈水满足雨季期(7、8、9月)3个月黑色金属铸件(或工件)中间库存的防锈要求,成本低于涂漆和涂防锈油,配制方便.     

等离子体提纯太阳能级硅材料的工艺进展

随着等离子体的发展,利用等离子体的高化学活性进行合金的精炼日益受到重视,等离子体熔炼被广泛应用在材料加工、金属材料提纯精炼等领域.主要介绍了等离子体在制备太阳能级硅方面的应用,以及几种典型的等离子体提纯工艺.