孟广慧
,
林鑫
,
黄卫东
金属学报
基于平界面溶质扩散假设，改进界面物质守恒边界条件求得层片共晶稳态生长的溶质边界层。结果表明，层片共晶组织生长过程中沿生长方向的溶质边界层与沿界面方向的溶质边界层相关。对于CBr4-C2Cl6透明合金系的分析表明，共晶成分合金，其层片组织生长过程界面处液、固相平均成分的差值随凝固速度的增大而增大。合金成分偏离共晶成分时，界面处液相平均成分与共晶成分非常接近。在给定凝固速度条件下，共晶相界面处液、固相平均成分差值与层片宽度的比值随合金成分变化关系不同。
关键词:
凝固
,
eutectic
,
diffusion
,
solute boundary layer
肖旋
,
郭建亭
,
于海朋
金属学报
研究了Ni-32Al-28Cr-3Mo-4Ti共晶合金的显微组织和力学性能. 合金组织由NiAl和Cr(Mo)相构成共晶形态, 并含有少量初生NiAl相和Ni2AlTi相. NiAl-Cr(Mo)-Ti共晶合金压缩屈服强度超过稀土Dy合金化的NiAl-Cr(Mo)合金, 与NiAl-28Cr-5Mo-1Hf合金相当, 表明Ti合金化有利于提高NiAl-Cr(Mo)共晶合金的强度. 合金在1000℃下的蠕变断裂寿命和最小蠕变速率与施加载荷之间呈线性的双对数关系, 蠕变断裂寿命与最小蠕变速率之间满足Monkman-Grant关系修正式. 合金的室温断裂方式为NiAl和Cr(Mo)共晶相的解理断裂以及NiAl/Cr(Mo)相界面的剥离, 高温蠕变断裂是由共晶胞界处微空洞形成和聚集导致的.
关键词:
金属间化合物
,
NiAl
,
eutectic
,
microstructure
,
mechanical properties
杨玉娟严彪
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00092
利用KKSO三维多相场模型, 在等层片宽度和厚度条件下, 研究了 CBr4-C2Cl6共晶合金在不同初始层片间距条件下的三维形态演化过程、层－棒转变及三维层片间距调整机制. 研究表明, 对于亚共晶、共晶成分的CBr4-C2Cl6合金, 不同的初始层片间距可能导致共晶形态发生层--棒转变, 且发生层--棒转变的趋势与初始层片间距的大小有关; 而过共晶成分的CBr4-C2Cl6合金不会发生层－棒转变, 维持层片生长. 而且当无量纲初始层片间距在0.598-2.336之间变化时, 随着层片间距的增加, 其演化顺序为: 层片湮没后形成 1λO→T-xλO→1λO→2λO→分叉与形核→Z字型分叉→无序组织. 研究还表明,三维层片间距调整机制与二维层片间距调整机制类似, 基本机制为层片湮没和层片分叉. 当初始层片间距较小时, 发生层片湮没现象. 而当初始层片间距较大时, 层片发生分叉. 但由于多了第三方向的限制作用, 三维层片间距调整机制比二维复杂.
关键词:
三维多相场
,
eutectic
,
morphology evolution
,
lamellar-rod transition
,
adjustment of lamellar spacing
曹永青林鑫汪志太杨海欧黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00494
采用Ni--28\%Sn, Ni--30\%Sn, Ni--33\%Sn和Ni--35\%Sn(质量分数)共4种成分的亚共晶和过共晶合金, 考察了Ni--Sn共晶合金在激光快速熔凝过程中的组织演化过程. 当激光扫描速率较低时, Ni--28\%Sn亚共晶合金和Ni--35\%Sn过共晶合金的熔凝组织主要由细化的初生枝晶(亚共晶合金为α-Ni相, 过共晶合金为Ni3Sn相)和枝晶间共晶(α-Ni+Ni3Sn)组成; 近共晶合金Ni-30%Sn和Ni-33%Sn的熔凝组织基本相似, 熔池从底部到顶部存在柱状共晶团向等轴状共晶团的转变. Ni-Sn亚共晶和过共晶合金熔池底部皆存在少量粗大的残留初生相. 激光快速熔凝后, 相比基材中所存在的层片和棒状共晶的混合组织, 熔池内的共晶组织皆为层片状共晶, 层片间距相比基材明显减小, 并呈现垂直于熔池底部外延生长的特征. 通过对比4种成分合金在不同激光扫描速率下的熔凝组织, 获得了激光快速熔凝条件下 Ni-Sn合金共生生长区的成分范围以及临界激光扫描速率. 应用描述快速枝晶生长的 KGT模型和快速共晶生长的TMK模型对熔凝组织进行了分析, 模型计算结果与实验结果符合良好.
关键词:
激光快速熔凝
,
Ni-Sn alloy
,
eutectic
,
microstructure evolution
杨玉娟
,
王锦程
,
杨根仓
,
朱耀产
金属学报
采用KKSM多相场模型, 研究了低速下定向凝固CBr4-C2Cl6薄试样的层片共晶界面失稳及形貌选择. 多相场模拟结果真实再现了3种共晶层片界面失稳模式及其形貌选择的演化过程, 随着初始层片间距的不断增加, 其形貌选择变化依次为：层片湮没→稳态生长→1λO不稳定性→2λO 不稳定性→层片分叉与形核.模拟结果不仅与理论计算的形貌选择图相符, 而且与实验结果定性一致.
关键词:
多相场
,
eutectic
,
lamella destabilization
Nikolay BELOV
,
Evgenia NAUMOVA
,
Torgom AKOPYAN
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60084-0
研究含0.3%Sc、0-14%Si和0-10%Ca铝基合金的相组成、显微组织和硬化性能.采用实验研究包括扫描电镜、热分析和硬度测试与Thermo-Calc软件模拟相结合的方法对合金的组成进行优化.结果表明,经300~500℃ 退火处理后合金的硬化效果最好,这是由于Al3Sc纳米颗粒的析出及其进一步粗化.成分在(Al)+Al4Ca+Al2Si2Ca相区的合金呈现明显的硬化效应.三元共晶合金(Al)+Al4Ca+Al2Si2Ca比Al?Si共晶合金的显微组织细得多,这表明实验合金相对于A356系列工业合金具有更高的力学性能.与A356系列合金不同,实验合金不需要淬火处理,因为在其铸件的退火过程中形成了硬化粒子.
关键词:
Al-Ca-Si-Sc系列合金
,
共晶
,
Al3Sc纳米颗粒
,
相组成
,
显微组织
,
热处理
,
硬化
Y.P. Lu
,
null
,
null
,
null
,
null
金属学报(英文版)
A large undercooling level up to 550k (0.386TE) was achieved in eutectic Ni78.6Si21.4 melt by the combination of molten-glass and cyclic superheating. A microcrystalline structure is obtained at large undercooling. Surprisingly, the morphology of a(Ni) phase transits from the non-faceted phase to faceted phase at large undercooling of 390K . Based on the classical nucleation theory and transient nucleation theory, the process of microstructure evolution and competitive nucleation was analyzed, and the refinement of crystal structure is determined by the high nucleation rate under large undercooling.
关键词:
high undercooling
,
融融玻璃
,
共晶
,
快速凝固
Chengbao Liu Jian Shen Jian Zhang Langhong Lou
材料科学技术（英文）
A nickel base single crystal (SC) superalloy was directionally solidified using liquid metal cooling (LMC) process at various withdrawal rates. The microstructure was refined as increasing the withdrawal rate from 3 to 12 mm/min. However, higher withdrawal rate of 15 mm/min induced the formation of stray grains. Size and volume fraction of the eutectics were found to decrease with the increasing in withdrawal rate. After solution heat treatment at 1250°C, un-dissolved eutectic was observed in specimens. High temperature creep rupture life was observed to be very sensitive to the fraction of these remaining eutectics. Creep rupture tests at 1000°C/235 MPa showed that refined microstructure and low fraction of the remaining eutectic lead to significant improvement of the rupture life.
关键词:
Eutectic
,
single crystal superalloy
,
liquid-metal-cooling
,
withdrawal rate
