Nonlinear equations on controlling interface patterns during solidification of a dilute binary alloy

In nonequilibrium nonlinear region, by assuming that there is local equilibrium at the solid/liquid interface, and considering that curvature, temperature and composition at the solid/liquid interface which are related to perturbation amplitude are nonlinear, nonlinear equations of the time dependence of the perturbation amplitude of the solid/liquid interface during solidification of a dilute binary alloy are established. Crystal growth from nonsteady state to steady state can be controlled by these nonlinear equations.     

第二相粒子尺度对ZCu10Sn2ZnFe合金力学性能的影响

采用真空熔炼-离心铸造工艺制备新型ZCu10Sn2ZnFe合金;通过透射电镜,研究了Fe含量对ZCu10Sn2ZnFe合金中的Fe相粒度分布和形貌的影响,证实了基体中纳米Fe颗粒的存在,通过小角散射实验确定了Fe添加量分别为1％、1.5％和2％时合金基体中纳米铁颗粒的平均半径和体积分数,并根据奥洛万机制和共格界面原理,分析了粒子尺度对材料力学性能的影响.     

铁含量对ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金组织与性能的影响

采用砂型铸造方法,制备了不同Fe含量的ZCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金.利用光学显微镜、拉伸测验、SEM和EDS能谱等分析测试手段,研究Fe含量对合金组织与性能的影响.结果表明:合金组织以α{Cu,Sn,Zn}为基体,并存在硬脆相δ-Cu_(10)Sn_3,铅以单质形式析出;强化析出相主要有α-Fe和γ-Fe,以及CoCu_2Sn、Fe_3Co_7、Fe_Zn_9等;强化机制符合Orowan机制;当铁含量为1wt%时.以细小弥散颗粒状析出为主(平均直径5-15nm),抗拉强度和伸长率分别为350MPa和12.5%;随着铁含量的增加,除细小弥散析出外,较大颗粒状和粗大颗粒析出数量增多,析出物平均直径增大,综合力学性能指标大幅下降;当铁含量为4wt%时,析出颗粒尺寸达到4～10μm,晶界富集粗大析出相,伸长率下降到5%.     

真空熔化氩气保护连续定向凝固设备的研究

真空熔化氩气保护连续定向凝固设备,是在原有的常规连续定向凝固设备的基础上,加上真空系统而设计制造出来的.本文将着重介绍真空熔化氩气保护连续定向凝固设备的结构特点及工作原理.该设备是连续铸造领域的新型设备.     

连续定向凝固铜棒及其冷加工后的组织和力学性能

研究了连续定向凝固铜棒及对其进行大变形量冷加工后的线材的微观组织和力学性能。凝固铜棒具有纵向连续柱状晶组织,塑性优异,伸长率达到50．5%。经过冷轧和冷拔,柱状晶组织细化为纤维晶组织,并产生显著的加工硬化。经过真应变为3．6的冷变形加工,其抗拉强度由未变形的140MPa提高到418MPa,伸长率则下降了近70％。断口形貌观察表明：凝固铜棒、轧制后的铜杆及拉拔后的铜线都是穿晶韧性断裂．其微观断口均呈山峰状,且峰顶依次逐渐尖锐。     

远场来流作用下纯熔体液固平直界面的稳定性分析

利用渐近分析方法研究在小的远场来流扰动作用下纯熔体内具有液固平直界面的凝固过程的稳定性,导出了液固界面的扰动振幅变化率与波数的色散关系,以此为基础给出了具有液固平直界面的凝固过程的稳定性判据,揭示了金属凝固过程中液固平直界面转变为胞晶界面的内在机理.     

钛与碳在金属铝液中反应动力学模型

利用反应动力学和扩散理论,建立钛与碳在金属铝液中反应动力学模型.提出了Ti与C在铝液中的反应机理,即:Ti原子以铝液为传质媒介,向碳颗粒表面扩散,与C逐层反应并生成TiC,TiC颗粒在铝液的对流作用下,不断地向铝液中分散.讨论了铝液的温度、各元素的浓度以及生成TiC的体积分数对其反应速度的影响规律.     

连续定向凝固中临界牵引速度及其相关因素

通过对连续定向凝固过程的传热理论分析,建立了临界牵引速度与其相关因素之间的关系式。当喷水位置到固液界面距离L ≤ 10mm时,纯Al和Al-1%Cu合金计算结果与实验数据基本吻合。由此而确定的各种参数之间能够达到很好的相互匹配,可确保连续定向凝固的稳定进行。还通过分析各种因素对临界牵引速度的影响,提出了提高临界牵引速度的途径。     

连续定向凝固过程铜铬合金的组织与缺陷

研究了铜铬合金的连续走向凝固的工艺条件及相互之间的匹配关系,以及铜铬合金的显微组织及其表面缺陷形成的原因.结果表明:结晶器高度10~25mm,冷却距离25 mm,合金温度1210~1280℃,牵引速度0.2~1.0mm/s,冷却水量720L/h时,可制得Cu-0.6% Cr合金材料.     

连续定向凝固Al-1%Si合金棒材制备工艺与应用

采用自制的真空熔炼、氩气保护连续定向凝固设备制备出具有连续柱状晶组织的ф8 mm的Al-1%Si合金棒材.该棒材具有良好的塑性,不需任何中间退火,在室温下可直接拉拔制备出线径为20μm的超细丝材,其延伸倍数达16万倍.该超细丝材可用作集成电路封装键合丝.