深过冷Cu40Co40Ti20合金的亚稳相分离与快速凝固

利用电磁悬浮技术和熔体快淬使Cu40Co40Ti20合金熔体达到深过冷,发生亚稳相分离.经悬浮冷却凝固的Cu40Co40Ti20发生液相分离,富Cu相中出现富(Co,Ti)相枝晶,富(Co,Ti)相中形成二次析出的富Cu相;经纯铜快淬处理的合金形成外层为富(Co,Ti)相,内部为富Cu相的双层球状结构.两种方法得到的组织中,富(Co,Ti)相内部均出现了二次析出的富Cu相小球.对样品进行X射线衍射分析,相组成主要有(Cu)和Co2 Ti相.     

基于模糊PID控制的静电悬浮研究

从静电悬浮的机理出发,文章研究了静电悬浮样品三维稳定约束控制的实现方法。通过设计弧形电极,可产生二维横向势阱,实现在水平方向上对样品的稳定约束,对样品的反馈控制只需加载在竖直方向。采用模糊控制PID原理,推导出了PID控制下悬浮样品的动力学方程及其解。通过数值模拟,详细讨论了PID参数设定对被控样品物理量的影响,包括PID参数分别对梯度电场、样品到预设平衡位置的调节及调节速率的影响。最后,给出这种控制方式下实现快速调节的最佳参数值。     

不同冷却条件下Cu60Co30Cr10合金的快速凝固（英文）

利用电磁悬浮和快淬实验研究Cu60Co30Cr10合金在亚稳不混溶区的液相分离和快速凝固特征。结果表明,合金的显微组织为富(Co,Cr)相分布在富Cu相基体中,且富(Co,Cr)相颗粒的形状和大小随着冷却速率的变化而有明显的区别。在悬浮凝固条件下冷却速率较低,富(Co,Cr)相较粗大,有明显的聚集粗化趋势,富(Cu)相中有大量富(Co,Cr)相枝晶。而在快淬凝固条件下富(Co,Cr)相明显细化,富(Cu)相中未发现富(Co,Cr)相枝晶形成,这可能与较高的冷却速率、较大的过冷度和较高的界面张力有关。     

激光熔凝过程中三维温度场的数值模拟

采用有限元法,模拟计算了激光表面熔凝单晶合金材料中的三维温度场分布,得到了材料表面及截面的温度梯度分布,为激光熔凝过程中CET转变及液固相变过程中温度梯度G的变化提供了理论依据。将材料热物性参数随温度的变化引入计算模型,并得到了其对计算结果的影响,为下一步残余应力的数值模拟做了预研准备。计算结果表明:随温度变化的材料的热物性参数对温度梯度G的影响较大;在单晶合金凝固过程中,材料内温度梯度G对CET转变起关键作用;模拟结果与实验测量结果吻合很好。     

不同冷却条件下Cu40C030Cr30三元合金的液相分离凝固组织

采用电磁悬浮法使Cu40 Co30 Cr3o的合金熔体达到深过冷,发现深过冷条件下合金很容易发生亚稳液相分离,同时冷却速率显著影响着样品的微观组织.经悬浮冷却凝固的样品发生液相分离,富Cu相中出现富(Co,Cr)相枝晶,富(Co,Cr)相中形成二次析出的富Cu相.在电磁搅拌作用影响下,二次析出的富Cu相呈椭球状.在用纯铜快淬的条件下,凝固后的微观组织更加细化,样品为一相以球状均匀弥散在另一相中,并且在富Cu相中发生了多次析出的现象.XRD结果表明,在两种实验条件下均发现Cu相和CoCr相的存在,说明不同的冷却速率对相组成基本没有影响.与Cu-Co-Fe和Cu-Co-Ni比较,Ct-Co-Cr发生液相分离所需要的过冷度和冷却速率更小,进行得更为彻底.