李明
,
李元东
,
邱谨
,
张继渊
,
毕广利
,
马颖
中国有色金属学报
采用自孕育法制备A356铝合金半固态浆料,研究薄壁件流变压铸过程中的凝固行为.结果表明:在自孕育制浆过程中,等温保温过程对初生α(Al)颗粒的尺寸和形貌影响较大,而对后续薄壁件压铸过程中的二次凝固组织影响不是很大.当剩余液相充填型腔时,型腔提供的较大冷却速率使剩余液相爆发形核;晶核的生长分为稳定生长和失稳生长两个过程.爆发形核的核心先稳定生长成球状小颗粒,稳定生长的极限尺寸为6.5 μm.由于“成分过冷”等因素的存在,一次凝固(α1)颗粒和二次凝固(α2)颗粒最终均出现不稳定生长现象.由于α1颗粒的存在,剩余液相的成分与原始成分相比更接近共晶成分,导致α2颗粒中Si的含量较α1颗粒中的高.α2颗粒将共晶反应限制在许多晶间小区域内,在较高的局部冷却速率下,共晶硅最终长成细小纤维状或菊花状.
关键词:
铝合金
,
半固态
,
自孕育
,
流变压铸
,
二次凝固
,
成分过冷
,
共晶硅
李勇
,
郑碰菊
,
张建波
,
刘耀
,
杨新涛
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.23.023
定向凝固技术可获得定向及单晶组织结构,大大改善材料的力学和物理性能.阐述了定向凝固理论及定向凝固技术的研究现状,定向凝固技术的发展过程就是温度梯度不断提高、冷却速率不断加快的过程.简述了几种新型定向凝固技术,并展望了定向凝固技术的未来发展趋势.
关键词:
定向凝固
,
成分过冷
,
界面稳定
,
温度梯度
李桂荣
,
王宏明
,
赵玉涛
,
陈刚
,
陈登斌
,
韩剑
,
戴起勋
稀有金属材料与工程
以Al-Y中间合金的形式,向7055铝合金基体中添加稀土元素钇,主要讨论了钇在7055铝合金熔炼过程中的热力学机制以及在凝固过程中的作用机制.结果表明:钇与熔体中氧、氢、氮、硫、铁等杂质元素有较强的结合作用,起到了熔体净化效果.加入钇后,基体晶粒的尺寸从60-70 μm下降到40-50 μm.原因是钇在铝中固溶度小,偏聚在固液边界层,阻碍了Zn、Mg、Cu等溶质原子的扩散,造成凝固前沿的成分过冷,促进了胞状枝晶生长.界面处共晶体数量增加,且尺寸较不加钇时减小.
关键词:
7055铝合金
,
稀土钇
,
热力学机制
,
成分过冷
崔春娟
,
薛添
,
杨猛
,
蒋兴龙
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.14.018
采用布里奇曼定向凝固技术制备了 Ni-Ni3 Si亚共晶复合材料，系统地研究了Ni-Ni3 Si亚共晶的定向凝固组织特征。在较低的凝固速率R＝3μm/s时亚共晶成分的合金为规则的层片共晶组织。随着凝固速率的增大，当R＝8μm/s 时，平界面失稳，在第二相的旁边出现浅胞状组织。当R＝25μm/s 时在析出相的旁边出现了突起的胞状组织。当R＝40μm/s 时由于固液界面前沿的成分过冷逐渐增大，凝固组织生长成为典型的树枝晶组织。并根据“成分过冷”判据，评估了固液界面前沿的“成分过冷”的大小，理论计算与实验结果基本吻合。此外，根据 BH 模型计算和比较了α-Ni相的界面生长温度和共晶界面生长温度，证明较高速定向凝固下不太可能制备出全耦合生长的共晶组织。随凝固速率的增大，一次枝晶间距减小，组织细化。
关键词:
定向凝固
,
亚共晶复合材料
,
凝固速率
,
凝固组织
,
成分过冷
苏婕
,
肖于德
,
黎文献
,
吴永玉
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2005.01.014
采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段研究了在Al-Mg合金中同时添加等量的稀土元素(La,Er)和Zr后合金的铸态组织,发现枝晶网胞尺寸明显减小,晶粒细化,同时有细小的Al3Zr粒子分布于晶内,而Al-RE化合物集中分布于晶界处.存在两种细化机制,生成的Al3Zr质点在凝固过程中起非均质形核的作用,稀土加入引起凝固过程中溶质再分配造成固液界面前沿成分过冷度增大.
关键词:
铝合金
,
细化晶粒
,
异质形核
,
成分过冷
王铁宝
,
齐向前
,
王晓东
,
刘春阳
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.04.006
对不同稀土含量的3X04铝合金进行了熔炼, 通过显微形貌观察及力学性能试验研究了不同稀土含量下合金的组织及性能.结果表明: 当稀土含量为0.2%(质量分数)时, 合金细化效果明显, 600 ℃, 20 h时效后具有最高的抗拉强度和延伸率, DTA分析表明: 此时合金的固液温差高达102.4 ℃, 明显增大了合金的成分过冷.
关键词:
稀土
,
3X04铝合金
,
细化
,
成分过冷
许秀杰
,
邓安元
,
王恩刚
,
张林涛
,
张永杰
,
赫冀成
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.11.010
采用小线圈法对结晶器内的磁场分布进行了测量,并对结晶器内磁场,电磁力和钢液流速分布进行了数值模拟.在实验室连铸机上进行了合金结构钢15CrMo的连铸实验,对连铸坯表面形貌进行了观察与分析.提出了高频电磁场对连铸坯质量影响的机理:施加高频电磁场后,保护渣通道拓宽,铸坯与结晶器壁间的渣道动压减小,有效地抑制了铸坯表面振痕的产生;受电磁场Joule热以及保护渣热阻增加的影响,已结晶同相的温度梯度减小,柱状晶生长受到抑制.此外,实验测量和数值模拟结果表明,由于磁场在拉坯方向分布不均匀,在弯月面区域形成上,下2个,,向相反的涡流,钢液环流造成固/液界面前沿液柑的温度梯度减小,有利于形成成分过冷而获得发达的等轴晶组织.
关键词:
连铸
,
结晶器
,
振痕保护渣压力
,
等轴晶
,
成分过冷
崔春娟
,
杨猛
,
杨程
,
薛添
,
田露露
,
问亚岗
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.016
采用电子束悬浮区熔定向凝固技术制备了Ni-Ni3Si共晶自生复合材料,在稳态晶体生长区,采用零功率法获取了不同凝固速率的固-液界面.研究表明,随凝固速率的增大,固-液界面的形态发生了明显的变化.在凝固速率较低时,固-液界面基本保持平界面,形成的是规则的层片状共晶组织.随凝固速率的增大,成分过冷增大,平界面失稳,凝固组织的规则性也降低.此外,根据M-S界面稳定性判据,计算了不同凝固速率不同干扰波长对固-液界面稳定性的影响,理论计算与实验结果基本吻合.
关键词:
定向凝固
,
电子束悬浮区熔
,
凝固速率
,
固-液界面
,
成分过冷
吕滨江
,
彭建
,
韩韡
,
汤爱涛
,
潘复生
稀有金属材料与工程
通过普通凝固方法,在铸锭冷却过程中进行水冷制备准晶强化Mg-Zn-Zr-Y镁合金,并研究不同Zn和Y含量(Y/Zn比相同)对通过这种制备方式获得的Mg-Zn-Zr-Y合金显微组织、显微硬度和热裂倾向的影响.结果表明:一定Y/Zn比的Mg-Zn-Zr-Y合金通过水冷冷却可获得更大的冷却速度,有利于获得更大体积分数的Ⅰ-相(Mg3YZn6).Y元素的添加使合金的成分过冷度增大,是铸态合金显微组织细化的主要原因.a-Mg基体中固溶的Zn含量是Mg-Zn-Zr-Y铸态合金基体硬度值的主要决定因素,Ⅰ-相具有远高于a-Mg基体的硬度.Y元素引起合金液相线温度的大幅下降,固相线温度没有变化,从而减小了合金凝固区间,降低了铸锭的热裂倾向.
关键词:
水冷
,
准晶
,
成分过冷
