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亚共晶Zn-4.45％Al合金凝固组织的晶体学特征

将亚共晶Zn-Al合金凝固,借助EBSD技术研究了其组织的晶体学特征.结果表明,在样品上部形成了由多个伸长共晶团构成的羽毛状组织,且此共晶团中β和α相存在取向关系{0001}β||{111)α,<1210 >β‖< 110>α.其次,初生β相沉积在样品下部,且其呈扁平枝晶状:六个一次枝晶臂沿< 10i0>方向快速生长而沿<0001>方向则生长缓慢.此外,初生β相内部存在α相析出物,且初生β与此α也存在上述取向关系,但初生β与周围的伪初生α及其附近的共晶β与α之间没有特定取向关系.

关键词: 材料科学基础学科 , 凝固 , 微观组织 , 晶体学 , 电子背散射衍射

双流低频电磁连铸过程中磁场分布的数值模拟

王高松 , 赵志浩 , 崔建忠 , 董帅

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2011.02.006

采用数值模拟的方法研究了双流低频电磁连铸过程中磁场分布规律.建立了单、双流低频电磁连铸中包括铸锭、结晶器、线圈和屏蔽罩的二维轴对称有限元模型.利用ANSYS软件包进行划分网格及计算,模拟出了磁场在连铸结晶器区域的分布.研究了电流频率、电流强度、电流方向和线圈距离对金属熔体内磁感应强度的影响.计算结果表明:单流时,电流频率升高,磁感应强度降低;电流强度增大,磁感应强度升高.双流时,无论电流方向是同向还是反向,同一铸锭的远端磁场强度要大于其近端磁场强度,相邻线圈电流方向为反向时,铸锭内磁场强度高于相邻线圈电流方向为同向的情况;增大线圈之间的距离时,铸锭远端和近端的磁感应强度的差值降低.

关键词: 电磁场 , 双流 , 连续铸造 , 数值模拟

Sr、Mg及热处理对Al-Si铝合金焊丝堆焊层耐磨性的影响

徐振 , 赵志浩 , 韩东月 , 陈庆强 , 王高松 , 崔建忠

稀有金属材料与工程

为了提高4043铝合金焊丝堆焊层的耐磨性,在传统4043铝合金焊丝成分基础上,添加Mg与变质剂Sr,对Al-Si-Mg-Sr合金焊丝焊后堆焊层进行热处理,研究了Mg、Sr以及热处理工艺对焊丝焊后堆焊层耐磨性的影响.结果表明,在4043铝合金焊丝中添加变质剂Sr可以改变堆焊层组织中共晶硅颗粒的形态;Mg可以为堆焊组织增加强化相Mg2Si;合理的热处理工艺可以球化共晶硅颗粒,增强共晶硅颗粒与基体的结合能力;三者的共同作用可以显著提高焊丝堆焊层的耐磨性.

关键词: 铝合金焊丝 , 堆焊 , 显微组织 , 耐磨性 , 焊后热处理

细化剂和冷却速率对Al-Mg-Mn合金凝固组织的影响

左玉波 , 崔建忠 , 赵志浩 , 朱庆丰 , 屈福 , 王向杰

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.05.010

细化剂含量和冷却速率对凝固过程具有重要影响.分别加入不同含量的Al-3Ti-B晶粒细化剂,研究其对一种Al-Mg-Mn合金晶粒组织的影响.结果表明,随着晶粒细化剂含量的增加,晶粒愈加细小,在本实验范围内当细化剂含量为0.1%Ti时,组织最为均匀细小.采用连续测温的方法,测定了使用不同铸模时,铸锭的冷却速率,并分析了冷却速率对凝固组织的影响.与使用耐火材料铸模相比,使用石墨铸模时,铸锭的冷却速率提高1～2个数量级,铸态组织得到显著细化,平均晶粒尺寸由138μm细化到35μm.

关键词: 细化剂 , 冷却速率 , 组织 , 铝合金

7A60超高强铝合金的低频电磁铸造(Ⅱ)--直径0.2m锭坯合金元素晶内固溶度及其力学性能

董杰 , 刘晓涛 , 赵志浩 , 包卫平 , 崔建忠

中国有色金属学报

研究了低频电磁半连续铸造7A60合金铸锭的合金元素在晶内的固溶状况和力学性能.结果表明:适当降低电磁场频率和增强电磁场强度,有利于提高合金元素Zn、Mg和Cu在晶内的固溶度、锭坯的维氏硬度、抗拉强度和延伸率.频率为15Hz,安匝数为20kA·turn时,Zn、Mg和Cu元素相对溶质固溶百分数最高,分别为68.8%、76.0%和45.0%;频率为15Hz,安匝数为20kA·turn时,锭坯维氏硬度最高为Hv160;频率为25Hz,安匝数为20kA·turn时,抗拉强度最高为324MPa.

关键词: 低频 , 电磁铸造 , 元素晶内固溶度 , Al-Zn-Mg-Cu-Zr

微量Sc、Zr和Er对5182铝合金焊缝组织与性能的影响

徐振 , 赵志浩 , 王高松 , 陈庆强 , 韩东月

材料与冶金学报

在ER5356铝合金焊丝中添加了微量的Sc、Zr和Er,制备出微合金化ER5356铝合金焊丝.使用微合金化焊丝焊接4 mm厚的5182铝合金板材,焊接采用手工钨极惰性气体保护焊.利用金相显微镜,X射线衍射以及透射电镜研究了微量的Sc、Zr和Er对5182铝合金焊缝处显微组织的影响.结果表明,在ER5356铝合金焊丝中添加的Sc、Zr和Er可以有效改善5182铝合金板材焊后焊缝处的显微组织,显著细化组织晶粒.其中,ER5356铝合金焊丝中单独添加0.3％ Sc焊后效果最佳.

关键词: 微合金化 , ER5356焊丝 , 5182铝合金 , 显微组织

结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金铸态组织的影响

董杰 , 刘晓涛 , 赵志浩 , 包卫平 , 崔建忠

金属学报

数值模拟了结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金过程中铸锭内磁场的影响, 空载测定了不同材料结晶器内部的磁场, 采用实验进行验证. 结果表明, 选用高电阻率钛合金材料制作低频电磁铸造结晶器, 能够大幅度地减小电磁场在结晶器中的涡流损耗, 提高在合金液和铸锭的有效功率. 在相同条件下, 高电阻率钛合金结晶器的铸锭组织细小、均匀, 铸锭边部和中部平均晶粒直径分别为24和27 μm; 而低电阻率铝合金结晶器的铸锭中间和边部的微观组织均为粗大的蔷薇型枝晶, 晶粒平均直径分别为38和45 μm. 材料电阻率高的结晶器有利于溶质元素溶入晶内.

关键词: 高强铝合金 , mould , null

均匀化处理对低频电磁铸造7050铝合金微观组织的影响

赵志浩 , 王静 , 左玉波 , 崔建忠

金属学报

利用低频电磁铸造工艺制备了具有细小、均匀等轴晶组织的7050铝合金铸锭, 研究了均匀化处理过程中铸锭微观组织及性能的变化. 结果表明, 与普通DC铸造锭坯相比, 低频电磁铸造铸锭有更佳的均匀化处理效果. 在同样的均匀化处理条件下, 低频电磁铸造铸锭的晶间低熔点相含量更低, 晶内溶质元素含量更高. 低频电磁铸造铸锭在均匀化处理12 h后, 晶内溶质元素含量即已达到合金的平均含量;而普通铸锭在均匀化处理48 h后, 晶内溶质元素含量仍低于合金的平均含量.

关键词: 7050铝合金 , Low frequency electromagnetic casting , homogenization treatment , microstructures

组合电磁场在材料凝固过程中的应用和发展

朱庆丰 , 赵志浩 , 王静 , 崔建忠

材料导报

组合电磁场是指通过2个或者2个以上励磁线圈,产生2个或2个以上交互作用的电磁场,并将交互作用的电磁场作用于材料制备过程.组合电磁场在金属凝固过程中的应用可为开发新材料、优化材料制备工艺、提高金属材料制品的综合质量和解决金属材料在制备过程中的技术难题提供新的手段和方法.组合磁场在材料凝固过程中的应用必将成为材料研究领域的新方向.

关键词: 组合磁场 , 电磁悬浮 , 电磁振荡 , 异相位电磁连铸