H.C. Liao M. Zhang J.J. Bi K. Ding X. Xi S.Q. Wu
材料科学技术（英文）
Eutectic solidification in near-eutectic Al-13 wt pct Si casting alloys and the effect of trace addition of boron or strontium on it have been investigated using thermal analysis and microstructural characterization. In unmodified alloy, dual eutectic structure has been observed. The coarse eutectic (dendrite-like Al+ coarse Si flakes) is formed above the equilibrium temperature of eutectic (Al+Si) reaction (577°C). The coarse eutectic (CE) grains nucleate from the primary silicon particles formed earlier due to local enrichment of silicon solute and grow in a divorced mode between the dendritic Al phase and large silicon flakes. The fine eutectic (FE) grains nucleate later on other potential sites activated by melt undercooling and grow in coupled-growing mode with the silicon crystals as fine flakes. The formation of the FE grains is favored in the alloys containing boron because of a great number of potential nucleation sites being added from boron-containing particles. Addition of strontium to the alloys restrains completely the formation of primary silicon particles and hence limits the nucleation of the CE. This is because the eutectic point has moved far enough to make the alloy, at this composition (Al-13 wt pct Si), hypo-eutectic. Local cooling rate during solidification has an important influence on competition formation of these two eutectics.
关键词:
Al-Si alloy
,
eutectic
,
solidification
,
dual eutectic grains
,
grain refinement
李海丽赵九洲
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00782
建立了偏晶合金连续凝固过程的群体动力学模型, 并将其与传热、传质和流场控制方程相耦合, 对Al--Pb偏晶合金连续凝固过程进行了模拟, 分析了凝固速率、合金成分和熔炼温度等对合金连续凝固组织形成过程的影响. 结果表明: 凝固速率越大, 凝固界面前沿弥散相液滴的形核位置越靠近凝固界面, 弥散相液滴的形核率和数量密度越大, 平均半径越小, 越有利于获得弥散凝固组织; 合金Pb含量越高, 凝固界面前沿弥散相液滴的形核位置越远离凝固界面, 弥散相液滴的形核率越低, 平均半径越大, 越不利于获得弥散凝固组织. 熔炼温度越高, 弥散相液滴的数量密度越大, 平均半径越小, 有利于获得弥散组织; 但随熔炼温
度提高, 液滴的综合运动速度逐渐降低, 该速度降为负值时, 合金不能实现稳态凝固, 导致偏析组织的形成.
关键词:
偏晶合金
,
liquid-liquid transformation
,
solidification
,
modeling and simulation
韩青有
金属学报
颗粒推斥（Ｐａｒｔｉｃｌｅｐｕｓｈｉｎｇ）是材料在固液相变过程中的基础问题之一．界面自由能的传统理论难以解释在金属基复合材料制备过程中的颗粒推斥现象。作者提出固液界面前沿的流体流动是颗粒推斥的主要原因之一，并给出颗粒滚动及颗粒速度两种作用机制，推导出颗粒推斥条件判据，并以实验验证流体流动的作用机制及颗粒推斥理论判据．实验结果与理论模型吻合。
关键词:
颗粒推斥
,
solidification
,
fluid flow
金蔚青
无机材料学报
具有明确边界条件的多组元体系在凝固时, 溶液内的热量和质量输运方程的严格求解非常困难, 因此简化方程是十分必要的. 本文在普适流体力学方程的基础上, 采用表征流体特征的无量纲参数和适当的边界条件, 简化了扩散方程. 证实了简化后的质量扩散模型在凝固现象中的物理有效性. 指出由扩散引起的整体流的实质是微对流, 它环绕着固液界面流动, 并限制在质量边界层内, 即固液界面溶液一侧溶质浓度有显著变化的区域内. 我们的氧化物晶体生长实验结果已经证实了上述结论的正确性. 为了强调质量流的物理概念, 讨论采用了二维双组元模型.
关键词:
质量扩散方程
,
solidification
,
mass microconvection
崔志敏
,
李远亮
,
陈颖
,
张玉柱
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20130510
通过烧结杯试验制备了不同碱度和不同MgO含量2个系列的低硅烧结矿样品.利用XRD(X射线衍射仪)和TEM(透射电子显微镜)分别对样品的结构和表面形貌进行了表征.随碱度和MgO含量提高,CaFe2O4和Fe3O4含量发生了显著变化;孔隙结构由柱状变为溶蚀网状,更加复杂.利用单重分形软件和表面分形模型分别计算了2个系列样品的表面分形维数(Dss和Dsv).随着碱度和MgO含量提高,表面分形维数增加;利用表面分形模型计算的Dsv和Rsv(线性相关系数)大于单重分形软件计算的Dss和Rss,表面分形模型可以反映更多细节,且相关性更好.因此可以用表面分形模型替代传统的单重分形软件来表征孔隙结构的复杂性,解决了孔隙表面形貌拍摄的困难和选择区域的局限性.
关键词:
烧结矿
,
分形
,
凝固
,
孔隙率
范倚
,
张慧
,
王明林
,
陶红标
钢铁
基于Clyne-Kurz的微观偏析公式,以物理试验结果为依据,充分考虑固、液相以及夹杂物之间相互作用,建立第3代汽车钢(TG钢)凝固过程微观偏析耦合模型,研究凝固过程钢液中溶质元素和Al2O3等夹杂物分子的质量分数变化特征.结果表明:在整个凝固过程中,Al2O3分子会不断在液相中生成,但生成量比较少,而SiO2和MnO分子不会在液相中生成;铸坯枝晶间不仅有Al2O3夹杂,还有SiO2和其他复合夹杂,凝固前钢水中夹杂物有待进一步去除;凝固末期液相中MnS析出,大大减小了残余液相中S的质量分数变化,但对Mn的质量分数变化没有明显影响;包晶反应温度为1 487℃,包晶反应后凝固的固相中溶质的质量分数明显高于包晶反应前.
关键词:
第3代汽车钢
,
凝固
,
微观偏析
,
夹杂物
