Relationship between columnar crystal spacing and electric current density in unidirectional solidification of monophase Cu-Al alloy

On the basis of previous theoretical inferential relationship between the columnar crystal spacing and the density of electric current applied during unidirectional solidification, the effect of current density on the columnar crystal spacing was discussed and analyzed, and the experiment was made to verify the theoretical relationship. The results show that at fast solidification speed the columnar crystal spacing decreases with increasing the density of electric current, while at slow solidification speed the columnar crystal spacing increases with increasing the density of electric current. The critical conditions for the evolution of columnar crystal spacing were confirmed. The calculated values concerning the spacing and the density are consistent with the experimental results.

电流密度对定向凝固组织中柱状晶间距的影响

以 Ｍ—Ｓ理论为基础，导出了在定向凝固过程中电流通过固液界面的情况下，电流密度与柱状晶间距的理论关系式．并对其进行了实验研究．结果表明，电流密度增加时，其柱状晶间距近似呈直线下降的趋势。

柱状晶间距的变化对连铸坯溶质分布的影响

以固液界面发生周期性弯曲变形条件下柱状晶区溶质分布表达式为基础,研究了柱状晶间距对溶质分布规律以及偏析程度的影响。结果表明:固液界面发生周期性弯曲变形的条件下,在一个周期内,随着枝晶间距的增大,溶质分布状态由直线经脉冲曲线向近似于正弦波曲线变化,并且在正偏析与负偏析中都出现了双峰值的现象;固液界面发生周期性弯曲变形所引起的正偏析与负偏析的程度,随枝晶间距的增大而增加;理论计算结果与实验结果吻合。

铸造γ-TiAl合金组织的尺寸效应

研究了铸造γ-TiAl合金组织的尺寸效应。结果表明,柱状晶宽度与铸造γ-TiAl合金板状试样厚度成线性关系,在3、4、5mm厚试样中的柱状晶宽度平均值分别为320、436、543μm;层片间距随铸造γ-TiAl合金板状试样厚度的增加而增加,层片组织的层片间距平均值分别为1353、1494、1540nm。同时,铸造γ-TiAl合金的显微硬度随板状试样厚度的增加而减小。试样尺寸的变化改变了凝固过程中的温度梯度,从而影响了试样的组织和显微硬度。

脉冲电场对Al-5.6%Cu合金柱状晶间距的影响

运用定向凝固方法 ,在凝固过程中将脉冲电场平行地作用于Al 5 6%Cu合金柱状晶的生长方向上 ,考察了不同脉冲电场电压及冷却速度对柱状晶间距的影响。试验结果表明 :随着脉冲电场电压的升高 ,柱状晶间距呈直线上升的趋势 ;冷速越大 ,不同脉冲电场时的柱状晶间距与原始状态下柱状晶间距差值的变化幅度越大 。