深过冷净化的影响因素及工艺优化

系统地研究了熔融玻璃和循环过热相结合方法对净化效果的影响;提出了大体积液态金属获得深过冷的优化工艺;采用该工艺可快速、稳定地使６～２０ｇＮｉ８１．１５Ｓｉ１８．８５、Ｎｉ２８．６４Ｓｉ２１．３６、Ｎｉ７４．１７Ｓｉ２５．８３、Ｎｉ５０Ｃｕ５０、Ｆｅ７６Ｂ１２Ｓｉ１２合金分别获得２９９Ｋ（０２０２Ｔｍ）、２６９Ｋ（ｏ．１９Ｔｍ）、２６３Ｋ（０．１７２Ｔｍ）、３２０Ｋ（０．２０２Ｔｍ）、３６７Ｋ（０．２５７Ｔｍ）大过冷,并使其保持４～６个循环周期不衰减,同时采用该工艺还首次成功地制备Ｆｅ７６Ｂ１２Ｓｉ１２及Ｆｅ７６Ｂ１２Ｓｉ１０Ｃ２合金的块状纳米软磁材料。研究结果表明,净化玻璃的化学成分、循环过热温度及净化过程中熔融玻璃和合金液的良好排气条件是影响净化效果的主要因素。     

深过冷Ni基六元合金的孪晶生长

采用熔融玻璃自分离净化工艺,使得合金(Ni_(0.53)Fe_(0.33)Co_(0.14))_(73)B_(17)Si_8Nb_2获取深过冷观察到孪晶生长方式的凝固特征通过相成分及组织结构和形貌的分析,并结合深过冷液态合金凝固过程的特点,对孪晶的形成和长大机理作了初步的探讨     

铝合金活塞铸件的温度场数值模拟研究

开发了三维温度场计算程序,模拟了活塞铸件在不同界面换热系数下的金属型凝固进程,说明界面换热系数对金属型凝固速度影响很大,可作为调节金属型凝固的控制因素。同时还对比说明了相对计算的意义。     

Ni—32.5%Sn共晶合金的净化与深过冷

本文采用循环高温过热和无机盐玻璃净化剂去除液态Ni-32.5%Sn共晶合金中的异质晶核,获得高达397K(0.283T_E)的过冷度,发现深过冷熔体主要以辐射方式散热,从而导出一种根据冷却曲线近似计算其平均比热的方法,采用高速摄影技术研究了其再辉过程,发现即使过冷度超过0.2T_E,液态合金仍然优先发生界面异质形核。     

Effect of Ca and Y additions on oxidation behavior of AZ91 alloy at elevated temperatures

In order to develop the ignition-proof magnesium alloy, the effect of alloying elements, Ca and Y, on the oxidation behavior of AZ91 magnesium alloy at elevated temperatures was investigated. The ignition-proof performance, oxide products and oxidation kinetics of Ca- and Y-containing AZ91 alloys were studied. The results indicate that the proper addition of Ca can increase the ignition point of AZ91 alloy greatly. However, the oxide film of Ca-bearing AZ91 alloy formed at elevated temperature is thick and brittle, which is prone to crack in melting and cooling process. In addition, the oxide film of AZ91-xCa alloy is incompact and cannot inhibit the diffusion of reaction particles. The oxide film of AZ91-xCa alloy turns to thin and plastic one after Y is added, and the density of the oxide film increases greatly due to the formation of composite oxide film composed of MgO, CaO and Y2O3.     

富铈混合稀土对铸造A356合金微观组织的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析手段,研究富铈混合稀土(MM)对A356合金晶粒细化作用和变质效果,讨论MM加入量对合金中稀土化合物相成分、形态及分布的影响.实验结果表明,MM加入可以显著细化α-Al晶粒并减小二次枝晶间距;当加入0.1%～0.8%MM时可以对共晶硅起到较好的变质作用,但当MM加入量>0.8%时,变质效果减弱.混合稀土的加入会导致组织中形成热稳定性较高的Al-Si-Mg-RE(La,Ce)化合物相,主要呈粒状、条状和块状并沿晶界分布.     

多相场法数值模拟共晶凝固研究进展

阐述了多相场法模拟共晶凝固原理和研究现状。多相场模型经历了从纯物质晶粒到多元多相合金，从各向同性到各向异向，从等温模拟到非等温模拟的发展过程。并指出进一步的研究方向，认为未来将是发展包括流场、应力场以及其他场作用的共晶多相场模型。     

Mg-3.5Y-0.8Ca阻燃镁合金的高温氧化特性

通过Y和Ca的同时加入获得了阻燃效果优异的Mg-3.5Y-0.8Ca阻燃镁合金,实现了镁合金在大气条件下的无保护熔炼。俄歇电子能谱仪和X射线衍射表面分析结果表明:Mg-3.5Y-0.8Ca阻燃镁合金在高温下暴露于大气中时,合金表面会生成一层以Y2O3为主的氧化膜;干燥空气中,Mg-3.5Y-0.8Ca合金在773、873和973K下氧化时,其氧化动力学曲线遵循立方规律;基于高温氧化热力学分析,建立了Mg-Y合金在高温下的选择性氧化模型,并分析Ca在Mg-Y合金选择性氧化中的第三元素效应,即Ca元素加入Mg-Y合金后,同时起到“吸气剂”作用和增强Y元素表面活性的作用,因而大大降低了Y2O3发生选择性氧化所需Y含量阈值。     

Al-Mg-Zn二十面体准晶合金中的Frank-Kasper相

Frank-Kasper相Mg32(Al,Zn)49是与其准晶相相对应的1/1近似相,它具有二十面体壳层密堆结构。研究了在常规凝固条件下化学成分为AlxMg40Zn60-x(x=20~45,摩尔分数)合金中Frank-Kasper相的组织形貌。利用光学显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜,确定了Frank-Kasper相的组织及成分。结果表明:AlxMg40Zn60-x(x=20~45)合金中均为单相的Frank-Kasper相;随铝含量的增加,其形貌由花瓣状逐渐向“十字架”状组织转变。     

快淬Al15Mg50Zn35三元合金中的二十面体准晶相

采用激冷铜模快淬的方法,在靠近Bergman线附近的富Mg区域的成分中获得了单相二十面体准晶相.利用X射线衍射仪、扫描电镜、场发射高分辨扫描电镜及透射电镜,分析了二十面体准晶相的微观组织、成分及原子簇结构.结果表明:快淬Al15Mg50Zn35合金中可以获得几乎单相的二十面体准晶相,能谱分析结果表明,其成分为39.76 at%Mg, 18.34 at%Al, 和41.90 at%Zn;二十面体准晶相从熔体中直接形核并长大,呈现出典型的棱面枝晶形貌,其最快生长沿3次轴方向;同时,准晶晶粒还呈现出规则的六边形状,其尺寸约为0.2 μm.二十面体准晶相的原子簇结构为具有二十面体对称性的五角十二面体,在每个五角面上可以看到微小的"凸起".