铌硅化物基超高温合金整体定向凝固组织和固/液界面形态演化

采用有坩埚整体定向凝固技术研究了铌硅化物基超高温合金在不同过热温度下的定向凝固组织和固/液界面形态演化.研究结果表明:在抽拉速率均为15μm/s的条件下,当过热温度为1950℃时,定向凝固组织由初生铌基固溶体(Nb_(ss))枝晶和耦合生长的花瓣状(Nb_(ss)+γ-(Nb,X)_5si_3)共晶组成;当过热温度为2000和2050℃时,凝固组织为耦合良好的花瓣状共晶;但随着过热温度进一步提高到2100和2150℃,凝固组织演变为粗大树枝状Nb_(ss)和细小共晶.随着过热温度的提高,固/液界面形态出现树枝状界面→胞状界面→树枝状界面的形貌变化.     

Y_2O_3对铌硅化物基超高温合金硅化物渗层组织的影响

采用包埋共渗工艺在铌硅化物基超高温合金表面制备了Si-Y2O3共渗层,共渗温度为1050℃,共渗时间为10h。利用SEM,EDS和XRD等方法分析了渗剂中Y2O3添加量对渗层结构、组织形貌及其成分分布的影响,并与相同包埋渗温度和时间下单独渗Si渗层的组织进行了对比。结果表明:在渗剂中添加不同含量Y2O3后的渗层具有相似的结构,均具有明显分层的结构,由外至内依次为(Nb,X)Si2(X表示Ti,Hf和Cr)层,(Nb,X)5Si3过渡层和富Al扩散区。与单独渗Si渗层相比,渗剂中添加Y2O3没有改变渗层表层的相组成,但抑制了渗层中孔洞的产生,使相同包埋渗温度和时间处理后Si-Y2O3共渗层的组织较单独渗Si渗层的更为致密。EDS能谱分析结果表明,Y在渗层中的分布是不均匀的,在靠近过渡层与基体界面处的Y含量较高,并由内向外逐渐递减。随渗剂中Y2O3含量增加,渗层中的平均Y含量出现先增加后降低的规律。当渗剂中Y2O3的加入量为1%~2%(质量分数)时,Y2O3具有明显的催渗作用。     

铌硅化物基超高温合金Si-Y_2O_3共渗涂层的组织及裂纹形成

采用分别于1 050、1 150、1 250 ℃保温10 h的Si-Y_2O_3包埋共渗工艺,在铌硅化物基超高温合金表面制备了Y改性的硅化物涂层.利用SEM、EDS和XRD等方法分析了Y对涂层形貌及裂纹形成的影响,并与相同温度和时间下单独渗Si涂层的组织进行了对比.结果表明,涂层外层上部为分布均匀致密的(Nb,M)Si_2柱状晶,外层下部为疏松的(Nb,M)Si_2等轴晶;渗剂中添加质量分数为0.75%的Y_2O_3可以细化涂层组织,且当渗剂中的w(Y_2O_3)为0.50%～0.75%时,所制备涂层的纵向裂纹和横向裂纹的总长度均较小.     

铌硅化物基超高温合金电弧熔炼态组织和成分分布

采用真空非自耗电弧熔炼后再真空自耗电弧熔炼的方法制备了Nb-Ti-Si-Cr-Al-Hf-Mo-B-Y超高温合金的母合金锭,分析了合金锭不同位置的组织形貌、相组成和成分分布特点.结果表明:母合金锭主要由Nbss, (Nb,X)5Si3和(Nb,X)3Si三相组成.母合金锭组织主要由初生Nbss枝晶,花瓣状Nbss+(Nb,X)5Si3共晶和块状(Nb,X)3Si组成;但在母合金锭底部和顶部的中心部位组织却由分布均匀的Nbss+(Nb,X)5Si3共晶组成,没有出现初生树枝状Nbss和块状(Nb,X)3Si.母合金锭中的成分分布特点为Si由锭边缘向中央逐渐升高,Ti由边缘向中央逐渐递减.     

定向凝固过程中的溶质径向分凝

基于实际定向凝固系统的对称性,采用线性近似方法计算了柱坐标系中,扩散控制条件下二元合金定向凝固时微弯曲固液界面导致的溶质径向不均匀分布.     

ACRT-B法生长的MnxCd1-xIn2Te4晶体的溶质分凝特性

研究了ACRT－B法生长的Mn0.2Cd0.9In2Te4晶体中界面形状和各组元沿轴向的分布规律及其分凝因数，发现结晶界面为椭球形；采用理想配比生长MnxCd1-xIn2Te4晶体，其4种组元并不按（Mn,Cd):In:Te=1:2:4比例结晶，而是要重新分布；通过数学方法处理实验数据得到Mn,Cd,In的分凝因数在α相区分别为1．286，1．9257和0．7294，在β相区则分别为1．12，1．055和0．985。     

温度梯度和生长速率对CdZnTe-VBM生长晶体的影响

计算模拟了半导体材料CdZnTe垂直布里奇曼法(CdZnTe-VBM)单晶体生长过程，分析了炉膛温度梯度和坩埚移动速率对结晶界面形态和晶体内组份偏析的影响。计算结果表明炉膛温度梯度和生长速率的变化明显影响固-液界面前沿对流场的形态和强度。界面凹陷深度随着炉膛温度梯度的增加和生长速率减小而减小。炉膛温度梯度的增加和生长速率的减小虽然均能有效的减小径向偏析，但却增加轴向偏析，减小轴向等浓度区的长度。     

基于ANSYS的高炉推移小车有限元分析

文章对高炉推移小车进行了设计,确定了小车的外形尺寸及选材。通过建立小车的三维模型,本文在ANSYS中对小车进行了有限元静力分析,得到了其在特定载荷下的应力图及车架变形图,进一步校核了小车的强度。最后得出小车满足设计要求的结论。     

Bridgman法生长的MnxCd1-xIn2Te4晶体相形成规律和物理性能研究

采用Bridgman法生长了x为0.1,0.22和0.4的四元稀磁半导体化合物Mn_xCd_1-xIn₂Te₄晶体.研究了三根晶体中相的形貌、结构、成分和Mn_0.1Cd_0.9In₂Te₄晶体中各组元沿轴向和径向的成分分布.晶体生长初始端的组织为α+β+β₁,随着生长的进行,形成β相的单相区.在晶锭末端,形成In₂Te₃类面心立方结构化合物.组分x增大后,Mn_xCd_1-xIn₂Te₄晶体的吸收边向短波方向移动,禁带宽度则线性增大.磁化率测量结果表明:晶体在高温区的x^-1-T曲线服从居里-外斯定律,在低温区(<50K)则表现出顺磁增强现象.     

热处理对定向凝固Nb-Ti-Si基超高温合金组织及显微硬度的影响

对以2.5μm/s和50μm/s抽拉速率定向凝固的Nb-Ti-Si基超高温合金试样,分别进行了在1250,1350℃和1400℃保温50h的均匀化热处理。结果表明:均匀化热处理后的组织主要由Nbss,β(Nb,X)5Si3及γ(Nb,X)5Si3相组成,在以2.5μm/s抽拉速率定向凝固的试样中还出现了针状Cr2(Nb,Ti)析出相。随均匀化热处理温度的升高,针状析出相的数量增多;经均匀化热处理后定向凝固试样中的大块六边形硅化物的平直边界和尖锐的棱角逐渐圆润;共晶胞中心的细小硅化物逐渐球化,而共晶胞内板条状的硅化物部分碎化,逐渐变成小岛状。热处理后并没有发生β(Nb,X)5Si3向α(Nb,X)5Si3的晶型转变。同定向凝固态相比较,均匀化热处理后合金的显微硬度显著提高,并且随着均匀化热处理温度的升高,合金及各相的显微硬度先升高后降低,在1350℃/50h热处理后显微硬度值最高。