钛合金铸件精密成形理论与技术研究进展

由于航空、航天用零部件对材料比强度有很高的要求,因此钛合金作为一种高比强合金在航空、航天领域的应用越来越多,而且这类零部件常采用薄壁复杂结构。若采用水冷坩埚方式熔炼钛合金,会导致钛合金熔体流动性差,因此,离心铸造方法已成为钛合金薄壁复杂铸件精密成形的主要方法。介绍了离心场下钛合金铸件精密铸造成形理论及技术的发展过程,在此基础上总结了离心场下钛合金熔体的充型、凝固行为及铸件缺陷形成规律,提出了立式离心铸造技术改进方案,并对未来离心场下成型理论与技术的发展提出了展望。     

In∶Ho∶LiNbO3晶体的生长及抗光损伤性能

在同成分铌酸锂(LiNbO3)晶体中掺入1%(摩尔分数,下同)Ho2O3和分别为0,1%,3%,5%的In2O3,采用提拉法生长In∶Ho∶LiNbO3晶体.测试晶体的紫外-可见吸收光谱、双折射梯度和抗光损伤能力.结果表明:随着In∶Ho∶LiNbO3晶体中In3+含量的增加,吸收谱中吸收边连续紫移;5%In∶1%Ho...     

行波磁场铸造表面粗糙缺陷的成因与控制

分析了行波磁场铸造表面粗糙缺陷的形成原因,提出了双边电磁感应器法、三相换位法、增加极数法、补偿线圈法、增设溢流冒口法等5种控制方案,并通过ANSYS软件模拟验证了理论分析的可行性.     

液态置氢对TC21合金组织及硬度的影响

在热氢处理(THP)的基础上提出了液态置氢的方法,即合金在含氢气的气氛下进行熔炼,部分氢被合金吸收,并在凝固后保留在合金的内部。由于氢在液态合金中的扩散系数较大,因此液态置氢的速度较快。本研究基于Sievert’t定律推导出了液态置氢时,TC21合金中的氢含量与环境中的氢分压的关系。发现氢细化了TC21合金的晶粒,并且细化作用随着氢含量的增加而增强,随着氢含量的进一步增加,TC21合金中出现了α"相和孪晶结构。合金的显微硬度随氢含量的增加而降低。     

Ti/ZrO2和TiAl/ZrO2反应的差热分析

借助SEM和差热分析研究Ti-ZrO2（CaO）和TiAl-ZrO2（CaO）体系在不同加热速率时的界面显微组织和反应温度,并利用Kissinger方程对反应动力学参数进行计算。结果表明：随着加热速率的提高,Ti-ZrO2（CaO）和T认1．ZrO2（CaO）体系的化学反应逐渐减弱,初始反应温度逐渐升高;Al元素的加入使Ti和ZrO22（CaO）的初始反应温度提高近170℃,从而弱化Ti与ZrO2（CaO）的界面反应;Ti-ZrO2（CaO）体系和TiAl-ZrO2（CaO）体系反应活化能分别为l348kJ／mol和l675kJ／mol,反应级数分别为1．51和1．59。     

Hf、B耦合作用对Ti-46Al合金凝固组织演化的影响

研究了Ti-46Al-xHf-yB (x=0, 3, 5, 7;y=0, 0.2, 0.6, 1.0)合金的宏观、微观组织特征,探讨了Hf、B耦合作用对凝固组织演化过程的影响.结果表明,在Hf、B耦合作用下,合金的凝固组织由粗大的柱状晶转变为细化的柱状枝晶、等轴枝晶、细小近粒状晶.Hf能促进TiB2的形成,使β-Ti/TiB2共晶线向下平移.当x(Hf)<7%时,合金的初生相为β相,TiB2为共晶相并以卷曲带状形态且主要存在于枝晶间;当x(Hf)=7%且x(B)=1.0%时,合金的初生相为TiB2,以针状存在于粒状组织的心部.     

TiAl基合金方坯冷坩埚电磁约束铸造工艺研究

利用冷坩埚电磁约束铸造工艺制备了Ti-46A1-0.5W-0.5Si的定向凝固试样,并集中考察了冷坩埚法定向凝固条件下方坯试样的表面质量、宏观组织及微观组织.研究表明,电磁场的干扰对试样表面质量的影响比较大;随抽拉速度的增加,晶粒尺寸逐渐减小,晶粒数目增多;并且发现Ti-46A1-0.5W-0.5Si合金定向凝固是一个非平衡态的过程,凝固过程中初生相既有β相又有α相.     

Ti—5Al,5Sn合金冷坩埚感应熔炼过程中Al和Sn元素的挥发研究

利用所建立模型研究了Ｔｉ－５Ａｌ－２,５Ｓｎ合金感应凝壳熔炼（ＩＳＭ）过程中Ａｌ、Ｓｎ元素的挥发控制方式,并在此基础上研究了熔体温度和真空室压和对Ａｌ、Ｓｎ挥发速率的。结果表明,实际熔炼条件下Ａｌ、Ｓｎ的挥发都由界面挥发反应单一控制,真空室压力对挥发速率的影响具有明显的临界值,当压力低于此临界值时,挥发速率几乎没有什么粉经,两当压力高于此值时,挥发速率迅速降低。     

太阳能电池用多晶硅铸造技术研究进展

高性价比优势使多晶硅成为光伏市场的主要材料.随着太阳能电池向低成本化方向的发展,太阳能电池用多晶硅铸造技术的研究与开发有着重要的意义.综述了目前太阳能电池用多晶硅锭、多晶硅带和多晶硅薄膜的铸造技术的起源、原理、优点和缺点,以及采用不同铸造方法制备的硅组织特点,评述了新的太阳能电池用多晶硅的铸造方法,展望了新的铸造太阳能级多晶硅新技术.     

凝固速度对高温度梯度定向凝固Al-17.5In合金组织的影响

在高温度梯度下对Al-17.5In偏晶合金进行定向凝固,分析了其定向凝固组织形成机制,考察了不同凝固速度对Al-17.5In偏晶合金凝固组织的影响,获得了高温度梯度定向凝固条件下微观组织的演化规律,即在固定的高温度梯度下,随着抽拉速度的增大,第二相形态演化的过程依次为:规则的纤维状,发生颈缩的纺锤状,粗化的球状,均匀弥散分布于基体中。纤维间距随着凝固速度的增大而减小。