稀土对Al-Cu合金凝固过程力学行为及固液共存区的影响

本文用自行设计的实验装置研究了富Ce混合稀土,La,Y和Ce对Al-Cu合金凝固过程力学行为和固液共存区的影响.研究表明,加入稀土后,都不同程度地使得准固相线下移,缩小了准固态区,扩大了准液态区,稀土能提高台金在固相线附近的强度,明显地增加合金在准固态的强度增长率.同时,稀土使合金的热裂纹形成温度降低,增加了热裂纹形成应力,降低了合金的热裂倾向性.通过对合金的微观组织断口分析发现,稀土在α-Al中的溶解度很低,使枝晶细化,并在凝固后期使枝晶间的联生增强。     

差压铸造薄壁铝硅合金铸件的位置效应

采用差压铸造工艺,研究垂直缝隙式浇注系统浇注的铝合金硅铸件不同位置的组织和力学性能变化.采用石英砂型、SiC砂型和冷铁,浇口处铸件的晶粒最细小,致密度高、力学性能最好;铸件冷端的组织和性能次之;位于两者之间的铸件的组织和性能最差.分析表明对于具有垂直缝隙式浇注系统,差压铸造凝固压力对金属的凝固作用具有位置效应,浇口处液态金属温度高,凝固时间长,凝固压力对浇口处金属的凝固作用显著;铸件冷端金属凝固时间短,凝固压力对该处金属的凝固作用不显著,铸型的冷却速度对铸件组织和性能的影响起显著作用.浇口处与冷端之间的金属液体的凝固受压力和冷却速度的影响小,铸件的晶粒尺寸最大、密度最小、性能最低.冷却速度提高,铸件的任意位置的组织和性能都相应得到提高.     

钛合金中TiC在高温处理过程中形态变化机制

钛合金中的TiC颗粒形态复杂,尺寸大,不利于合金性能的提高.适当的高温处理工艺可改变TiC/Ti合金中TiC形态和尺寸,本文对不同成分合金在不同高温处理条件下的形态变化规律的详细研究结果表明,当高温处理温度及碳元素在基体中的固溶度不同时,TiC形态变化机制也不相同,因此总结分析的基础上提出两种TiC形态变化机制,即溶解-析出机制和溶解-固溶-脱溶机制,并理论上详细研究和分析了各种机制下,TiC形态、尺寸变化的原因及机理.     

自生颗粒增强钛基复合材料的研究进展

从钛合金基体和增选择ＴＭＣｓ的制备方法,ＴＭＣｓ的微观组织和界面结构,ＴＭＣｓ的性能和ＴＭＣｓ的应用５ 个不同方面叙述了自生颗粒增强型钛基复合材料的研究进展。．     

AZ91镁合金旋转喷吹除气理论分析及实验研究

通过分析旋转喷吹除气过程中氢在惰性气泡表面和金属熔体/空气界面的质量传输,建立适用于镁合金旋转喷吹除气的理论模型.通过计算,分析工艺参数对除气效率的影响.结果表明:随着旋转喷吹转速由230 r/min增大到330 r/min时,熔体中气泡总表面积由1.49×10-2m2增大到3.44×10-2m2,这增大了熔体中氢向气泡的单位时间扩散量,从而使除气效率随着转速的增加而增大.利用减压凝固方法对旋转喷吹除气的效果进行实验验证,实验结果与理论模型计算结果吻合较好.该模型可以用来指导镁合金熔体除气工艺的优化.     

碳含量对自生TiCP增强钛基复合材料组织的影响

采用反应自生法制备了ＴｉＣ颗粒增强钛合金基复合材料,并通过ＸＲＤ,ＳＥＭ对复合材料的相组成和微观组织进行了研究。结果表明：在Ｔｉ－６Ａｌ－１．８Ｃ中主要存在Ｔｉ和ＴｉＣ两种相。ＴｉＣ以树枝状初生ＴｉＣ和短棒状共晶ＴｉＣ两种形态存在。对ＴｉＣ晶格常数的计算结果表明,ＴｉＣ的衍射峰存在一定的偏移,主要是由于ＴｉＣ中存在Ｃ空位。研究了Ｃ含量对材料组织和ＴｉＣ形貌的影响。结果表明：Ｃ含量对基体组织基本没有影响,但是随着Ｃ含量由１．９８％减少到０．３９％,粗大的树枝状ＴｉＣ逐渐消失,ＴｉＣ以短棒状为主,部分呈羽毛状。     

自生TiC增强钛基复合材料的微观组织

采用反应自生法制备了ＴｉＣ颗粒增强钛合金基复合材料,研究了复合材料的相组成和微观组织。在Ｔｉ－６Ａｌ－２Ｃ合金中存在Ｔｉ和ＴｉＣ两种相。ＴｉＣ权树枝状初生Ｔｉｃ和短棒状共晶ＴｉＣ两种开头存在,其中共晶ＴｉＣ主要存在于晶界,特别是三角晶界处。ＴｉＣ晶格常数的计算结果表明ＴｉＣ的衍射峰存在一定的偏移,主要是由于存在于ＴｉＣ中的Ｃ空位引起晶格畸变。随着Ａｌ含量的增加,初生ＴｉＣ由发达粗大的树枝晶变为不发达的树枝晶,当Ａｌ含量为３５％时变为短棒状和薄片状的ＴｉＣ。基体组织也相应地由单一的Ｔｉ基体变为Ｔｉ和Ｔｉ３Ａｌ的两相基体以及Ｔｉ３Ａｌ和ＴｉＡｌ两相基体。根据相图分析了组织变化的主要原因。     

铸件凝固过程的微型计算机模拟及铸件缩孔、缩松预测

本文作者在IBM PC/AT、XT微型计算机系列上开发铸件凝固2维数值模拟软件。计算中采用了变时间步长计算模型,使计算速度提高1～2倍以上。文中对铸件缩孔、缩松的预测方法做了进一步分析和讨论,并针对一铸钢件的凝固进行了计算和验证。     

自生TiCp／Ti复合材料中TiC的形貌及缺陷

研究了TiCp/Ti复合材料中增强相TiC的形貌和缺陷,XRD和SEM分析表明,材料中的TiC以初生枝晶状和共晶短棒状为主,另外还存在细小块状TiC。材料的深腐蚀SEM观察发现,TiC枝晶表面存在生长条纹,内部存在孔洞。生长条纹是TiC枝晶在自由生长过程中由于周围温度和溶质浓度梯度的波动而产生的。TiC枝晶内部存在纯Ti析出物,该析出物在制样过程中被腐蚀而留下了孔洞。     

雾化沉积快速凝固过程的计算机模拟──Ⅰ．理论模型

本文对雾化沉积过程流体流动动力学以及合金凝固过程的热量传输进行了详细的理论分析．着重讨论了气体的出口速度、气体和金属熔体的质量流率，金属微滴尺寸分布及运动速度等参量，建立了合金在雾化和沉积阶段的热量传输控制方程。