精铸工艺对K438合金组织及高温力学性能的影响

采用圆柱/锥形试样和空壳/填砂两种浇注方式,对比研究不同冷速作用下K438合金凝固组织及沉淀相的形成规律,并结合断口形貌分析探讨精铸工艺对合金高温力学性能的影响。结果表明,成形试样由于凝固冷速较高易形成明显的柱状晶组织,同时凝固时间的缩短降低了合金液的补缩能力,导致铸件内部组织不致密。锥形试样截面厚大,凝固冷速及晶粒生长速度下降,有利于形成等轴粗晶组织,相应的980℃×150MPa高温持久时间长达45h以上,材料伸长率显著提高。空壳造型可以加快铸件冷却,促进细小均匀γ′沉淀相的析出,改善填砂造型缓冷条件下所形成的粗大柱状晶及不规则沉淀相形貌,有利于提高合金在650℃时高温抗拉强度及塑性变形行为。

DZ22B高温合金与Al_2O_3陶瓷型壳的界面反应

采用真空感应熔炼与惰性气体保护相结合,研究了不同熔炼温度及接触时间条件下DZ22B高温合金与Al_2O_3陶瓷型壳的界面反应发生及形成规律,探讨了界面反应对铸件表面粘砂缺陷的影响。结果表明,高温合金中Hf元素活性大,易与Al_2O_3发生界面反应,合金表面形成HfO_2。当接触15min后,界面反应随熔炼温度的提高而增强,在1 400℃时未出现界面反应,1 500℃时发生微弱界面反应,1 600℃时界面反应加剧,并出现粘砂现象。由于型壳面层中物理渗透层的形成以及应力集中的出现,界面反应的存在导致面层材料发生脱落,其中在接触30 min,浇注温度为1 600℃时粘砂最为严重,合金表面形成厚1mm的面层粘砂产物。

微重力磁场对Cu-SiCp/AZ91D复合材料组织及性能的影响

在常规和电磁模拟微重力条件下制备Cu-SiC_p/AZ91D复合材料,分析了复合材料的组织结构及相组成,并对其组织形成机理和抗摩擦磨损性能进行研究。结果表明,常规条件下制备的Cu-SiC_p/AZ91D复合材料主要由α-Mg、β-Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Si相组成,组织晶粒较AZ91D细小,其组织均匀性差;在电磁模拟微重力条件下,Cu-SiC_p/AZ91D复合材料组织转变为α-Mg和Mg_2Si相,组织均匀性显著改善,同时晶粒得到进一步细化,硬度(HV_(4.9))增大至80.46。试验表明,模拟微重力条件制备的Cu-SiC_p/AZ91D复合材料具有更低的摩擦因数和磨损率。