Phase-field simulation of dendritic growth for binary alloys with complicate solution models

1 INTRODUCTION The formation of complex microstructures during solidification of metals and alloys have fas- cinated researchers in materials science and related areas for so many years , especially the formation of dendritic structures . In many commercial al- loys , microstructural features that determine the mechanical integrity of a cast ingot ,such as solute segregation, grain size and porosity , all depend critically on the morphologies and velocities of in- dividual or arrays of gr…     

难混溶合金凝固过程中宏观偏析形成的数值模拟

基于分离粒子法，建立了一个模拟难混溶合金凝固过程中第二相宏观偏析形成过程的模型．此模型考虑了实际凝固过程中的诸多因素，包括形核，扩散长大，Ostwald熟化，Brownian碰撞以及运动碰撞的影响．对Al-30％In合金的模拟结果与实验结果吻合较好，反映了所建立模型较好的理论预测能力．     

定向凝固Al-Mn-Be合金初生金属间化合物相生长行为及力学性能

对Al-3Mn-7Be合金(原子分数,%)在1~1500 mm/s的抽拉速率下进行定向凝固实验,研究了抽拉速率对合金组织演化、金属间化合物形貌演变和合金力学性能等的影响规律。结果表明,Be元素的加入使二元相图向高Mn区移动,引入了金属间化合物l相、T相、Be4Al Mn和准晶I相,而且Be的加入明显细化了合金的组织。随着抽拉速率的增加,固/液界面过冷度和溶质过饱和度增加,引起初生金属间化合物相的竞争生长,初生相先由λ相转变为T相,后转变为准晶I相,伴随着形成初生Be_4AlMn相。同时,初生相的形貌、尺寸和生长方式也随抽拉速率的增加而发生改变。随着抽拉速率的增加,定向凝固合金的强度先下降后提高,在抽拉速率较低和较高时,定向凝固合金均呈现了较大延伸率,这主要由其定向凝固组织、强化相的种类、形貌以及与基体构成的界面结构决定。     

TiAl基合金冷坩埚定向凝固研究现状与发展趋势

冷坩埚定向凝固技术基于材料电磁加工原理,将合金连续熔化、电磁约束成形和连续凝固过程统一,避免模壳法定向凝固造成的合金熔体污染,是TiAl等高活性合金高纯净定向凝固的重要方法之一。报告了TiAl基合金冷坩埚定向凝固技术的研究结果,建立了电磁场、温度场与电磁冷坩埚系统主要参数之间的规律性关系。通过改变冷坩埚的横截面形状,初步制备出具有定向凝固组织的TiAl基合金圆、方和扁锭,研究结果表明该方法不但适合于Ti-Al二元合金,而且施与多元多相TiAl基合金也是可行的。通过对成分和组织的控制,所研究的TiAl基合金定向凝固试样的室温拉伸塑性最高达到1.5%左右。最后指出将该方法应用于耐高温的轻质高Nb含量的γ-TiAlNb合金的定向凝固是未来的发展趋势。     

冷坩埚原理及其在多晶硅制备中的应用

综述了冷坩埚技术的原理、特点与技术要求,重点介绍了电磁冷坩埚技术的工艺性能与影响因素,总结了各因素对冷坩埚性能的影响规律,最后概述了冷坩埚技术在多晶硅提纯与成型制备中的优势和应用,并展望了其未来的发展.     

在两步CeO2修饰的多孔YSZ-Al2O3管上制备高渗透性和热稳定性Pd膜(英文)

采用化学镀技术在经过不同修饰方式后的多孔YSZ-Al₂O₃管上沉积Pd膜。采用SEM、AFM、XRD和气体渗透测试方法研究不同修饰方式对多孔YSZ-Al₂O₃管表面质量及Pd复合膜渗透性能的影响。结果表明，经两步CeO₂修饰后，多孔YSZ-Al₂O₃管表面具有更小的孔径分布和粗糙度。经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜在500℃、700 kPa压差下具有更高的氢渗透流量(0.549mol·m^-2·s^-1)和H₂/N₂选择性(14241)。不同热循环测试和1000 h持久渗透测试结果表明，在经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜具有较高的渗透稳定性。     

TiAl基合金涡轮熔模型壳离心精密铸造

对TiAl合金涡轮的立式离心熔模陶瓷型壳精密铸造进行了研究，合金熔配设备为水冷铜坩埚真空感应熔化炉。首先研究了TiAl合金铸造时的尺寸收缩问题，结果表明1600℃浇注时，合金的收缩率为1．32％，随着浇注温度的提高凝固收缩率显著提高。从合金熔体立式离心力场下充型模式方面考虑，涡轮浇注工艺应采用类似于重力充型的底注式较好。TiAl合金涡轮离心浇注内部组织致密、无气孔，存在的主要问题是欠浇缺陷，迎流面充型较弱。可以从提高离心转速和浇注温度两方面解决欠浇缺陷，但离心转速提高带来的安全隐患以及提高浇注温度带来的粘砂问题还需进一步研究。     

高温合金电磁软接触近净成形定向凝固研究

传统高温合金叶片类铸件制备过程中,熔体长时间受到陶瓷模壳材料的污染,性能难以提高,借助于电磁软接触成形技术中的电磁压力使高温合金熔体呈半悬浮状态,减少了熔体与磁模结晶器的接触面积和时间,提高了合金熔炼和成形的纯净度,同时将该技术和定向凝固技术相结合开发了一种实现高温合金复杂形状电磁软接触成形定向凝固的工艺,并探讨了该工艺下3种结晶器材料（陶瓷、磁模和石墨）中磁感应强度的分布规律,结果表明,石墨套高度对磁模结晶器磁感应强度的大小和分布以及熔体温度场有很大影响。通过调整上下线圈功率和抽拉速度等工艺参数成功地制备了大小两种近叶片形状的高温合金电磁软接触成形的定向凝固样件。．