亚快速凝固Mg7Zn3Y(-Zr)合金的组织演化及凝固动力学

研究了亚快速凝固Mg7Zn3Y(-Zr)合金的组织特征及凝固行为。亚快速凝固合金由α-Mg固溶体和在晶界处呈网状分布的三元化合物相组成,包含α-Mg,Mg3Y2Zn3和Mg3YZn6相,没有常规凝固合金中"鱼骨状"层片共晶组织,亚快速凝固合金的晶粒尺寸显著减小。Zr使常规凝固合金的晶粒明显细化,而亚快速凝固使Zr的细化作用被抑制,α-Mg基体的形态由树枝状趋于等轴化。提高冷速或加Zr没有改变合金的相组成,但亚快速凝固合金增加了Mg3Y2Zn3和Mg3YZn6相的总量。结合瞬态形核理论和稳态形核及生长理论,探讨了合金在亚快速凝固条件下的相选择及凝固动力学。

亚快速凝固技术的研究进展

介绍了实现亚快速凝固的两种方法:激冷法和深过冷法,并概述了亚快速凝固理论的最新研究进展.亚快速凝固的冷却速度介于快速凝固和近平衡凝固之间,为100～103 K/s,其凝固过程比较复杂,兼有快速凝固和近平衡凝固的优点.与传统工艺生产的材料相比,亚快速凝固材料的组织和性能更加优异.尽管亚快速凝固的理论研究还刚刚起步,但随着薄带连铸技术的快速发展,该技术在工业生产中的应用前景十分广阔.

亚快速定向凝固中枝胞转变的原位观测

通过对高纯ＣＢｒ４－Ｘ模拟合金亚快速定向凝固的原位观测，展示了枝晶向细胞晶转变的形态演化过程，发现枝晶通过尖端开裂使测枝消失并伴随一次间距大幅度减小，转变过程中还出现尖端生长速度对抽拉速度的明显偏离和尖端半径的变化，文中对尖端开裂的演化机制进行了理论分析．

304奥氏体不锈钢亚快速凝固组织演化和形成机理

通过感应炉熔化的304钢(/%:0.053C、0.55Si、1.50Mn、0.030P、0.002S、17.02Cr、8.01 Ni、0.50Cu、0.08Mo)直接浇铸在水冷铜模上得到厚7 mm直径25 mm的圆形试样,研究了Cr、_(当量)/Ni_(当量)和1.5～1 000℃/s的冷却速率对奥氏体不锈钢铸态凝固组织形态和分布的影响。结果表明,随冷却速率增加至75～90℃/s,该钢的凝固模式由FA(铁素体-奥氏体)模式向AF(奥氏体-铁素体)模式转变,初生相由枝晶铁素体转变成枝晶奥氏体,但冷却为～1 000℃/s时,观察到块状铁素体组织,并且枝晶状奥氏体转变成胞状奥氏体。

固溶处理对亚快速凝固高铝青铜合金组织及性能的影响

通过铜模吸铸法制备亚快速凝固Cu-15Al-2Fe合金棒材。采用光学显微镜、X射线衍射、维氏硬度计等,研究了固溶处理对Cu-15Al-2Fe合金组织和性能的影响。结果表明,亚快速凝固合金组织致密,主要由(α+γ2)共析体+先共析相γ2组成。随固溶保温时间的延长,合金的组织形貌发生显著变化,合金中α相减少,γ2相增加,引起合金的硬度先减小后增大。

真空吸铸AZ61A镁合金的亚快速凝固行为研究

设计了真空吸铸急冷法制备镁合金小尺寸薄片铸件工艺装置,实现了镁合金AZ61A的亚快速凝固。研究分析了亚快速凝固条件下镁合金凝固态组织的特点及其亚快速凝固行为,并与常规凝固镁合金进行了比较分析。结果表明:亚快速凝固过程中,极快的冷却速率使得熔体凝固过程中固/液界面推移的速率很快、局部凝固时间很短,抑制了溶质元素扩散,使其很大程度上固溶于基体组织中;镁合金的晶粒尺寸较常规凝固试样有了明显细化,晶粒度只有几个微米,且随着冷却速率的增加,其尺寸不断减小;提高了铸件成分及组织的均匀性,凝固态组织中析出的β-Mg17Al12相极少甚至消失,最终形成以过饱和α-Mg固溶体为主相的亚快速凝固组织。

亚快速凝固中枝晶→细胞晶转变的理论研究

从柱形界面稳定性出发，考察近端部界面失稳的充分条件，并将其失稳与枝晶向细胞晶转变相对应，从而建立了亚快速凝固过程中枝晶、细胞晶转变的判据该判据所得Al－Mn合金枝→胞转变临界值与实验结果吻合。关键词##4亚快速凝固;;枝晶→细胞晶转变;;

低速凝固与亚快速凝固界面非稳态演化规律实验研究

低速凝固与亚快速凝固界面非稳态演化规律实验研究王祖锦，傅恒志凝固过程界面达到稳态之前，界面形态的演化是时间相关的非稳态过程，在不同的凝固条件下，这种非稳态过程表现出不同的演化规律．人们对低速凝固界面形态的非稳态演化规律已有不少实验研知卜斗但对于亚快速...

亚快速凝固下磷对铁素体体积分数与形态的影响

通过金相组织观察,分析了不同磷含量双辊连铸薄带中的铁素体.实验结果表明,与同样磷含量的铸锭相比,铸带中的铁素体体积分数明显增大;对于同一个铸带,表层内铁素体体积分数小于中心区域,且磷含量越低表层内铁素体体积分数越小;随着磷含量的升高,铸带中的铁素体形态逐渐由针状向表面圆滑的块状转变.通过理论分析得出,快速冷却有利于钢中铁素体的稳定;表面圆滑的块状铁素体是由钢液中直接析出的,而针状铁素体是由固态奥氏体中析出的.

亚快速凝固Al-10Ti中间合金中Al_3Ti相演变规律

对采用铜模压铸制备的亚快速凝固A1—10Ti中间合金在不同温度和时间下进行保温或重熔处理，采用扫描电镜、光学显微镜和Image—ProPlus6．0软件观察和分析A1—10Ti中间合金中A1，Ti相颗粒的微观特征。结果表明：与普通A1．10Ti中间合金相比，亚快速凝固能显著减小合金中Al，Ti相颗粒尺寸、增加其形状因子妒值。亚快速凝固A1—10Ti中间合金的最佳熔炼工艺参数为：熔炼温度1300℃，保温时间30～35min。当保温或重熔温度和保温时间增加时，亚快速凝固A1—10Ti合金中A1，Ti颗粒尺寸和该相的形状因子p值增加。在650℃保温时，Al，Ti相以脱溶析出和Ostwald熟化两种方式长大；在720℃以上重熔时，在重熔初期Al2rri相以Ostwald熟化和合并生长两种方式长大，在重熔后期则主要以合并方式长大。

铁对亚快速凝固高铝青铜组织和性能的影响

利用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等研究了Fe含量对亚快速凝固态高铝青铜Cu-15Al-X Fe(X=0,1,4,7,10,12,15)合金组织和性能的影响。结果表明,Fe含量的变化对亚快速凝固态高铝青铜合金的组织形态有显著影响。随着Fe含量增加,合金形貌由单一柱状晶结构向等轴晶转变。当w(Fe)≤7%时,合金主要由先共析γ_2相和(α+γ_2)共析体组成,随着Fe含量增加,柱状晶间距减小,γ_2相由稀疏粗大网状变成细密均匀的枝晶状;当w(Fe)≥10%时,合金主要由(α+γ_2)共析体一定体积的κ相组成,随着Fe含量的增加,κ相逐渐增多并合并长大。合金的硬度呈现出先上升后下降的趋势,合金的最大硬度值出现在w(Fe)为4%时,此时硬度值为492 HV。

亚快速凝固方法制备Te-In合金的组织与成分

采用亚快速凝固的方法制备75Te-25In(质量分数,%)合金,利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)等方法,考察Te-In合金的微观组织、相组成及其化学成分。结果表明,Te-In合金的微观组织均匀,平均晶粒尺寸约为5μm;合金由初晶相和共晶组织组成,其中初晶相为非平衡态的In2Te5相,共晶组织则由固溶有In的非平衡态Te相和非平衡态的In2Te5相共同组成,合金中未发现纯Te相和平衡态的In2Te5相的存在;非平衡态的Te相中Te的质量分数为84.2%,In的质量分数为15.8%。

薄带连铸亚快速凝固过程热模拟技术开发

利用自主开发的薄带连铸亚快速凝固工艺过程热模拟试验装备,实现了薄带连铸亚快速凝固工艺过程的模拟,得到钢水—基体界面传热曲线和铸带样品。在模拟的亚快速凝固条件的冷却速度(二次枝晶臂间距)、铸态凝固组织、室温微观组织、界面传热等特征参数上与薄带连铸工业化产线具有物理本质上的相似性。该热模拟技术仅需钢水量5~10 kg,可实现薄带连铸新钢种的开发、可浇铸性研究、工艺参数优化、表面质量及力学性能研究等工作,在大大降低研发试验成本的同时,大大缩短产品研发周期,提升研发效率。相比较其他技术,该热模拟技术经过三代发展已日臻成熟,检测手段齐全、控制精度高、功能丰富,配置不同模块,还可用于板坯、薄板坯、方坯、圆坯等连铸过程的热模拟试验研究。

亚快速凝固过程中瞬态界面传热的研究进展

在亚快速凝固过程中,基体与熔体间的界面传热直接影响着熔体凝固过程以及凝固坯壳的组织形貌和表面质量,而瞬态界面传热又是其中的关键问题。重点从瞬态界面传热的研究方法、影响瞬态界面热流的因素、瞬态界面热流对凝固组织的影响等三个方面综述了目前国内外瞬态界面传热的研究进展,并提出目前研究中存在的问题及今后的研究方向。

微量Ce对亚快速凝固Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

通过DSC,XRD,SEM,EDS,静拉伸实验等材料分析方法研究了Ce对亚快速凝固方式铸造Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与力学性能的影响,探求合理的均匀化热处理工艺。结果表明,添加Ce能减小合金枝晶间距,细化晶粒,消除分散缩孔,起到细晶和净化的作用。添加Ce使合金低熔点共晶相的初熔温度降低3℃,相同均匀化条件下微量Ce能促进低熔点共晶相溶入基体,改善合金的均匀化效果。合金A的均匀化温度应低于480℃,合金B的均匀化温度应低于470℃,添加Ce降低了合金的均匀化温度,提高均匀化效率。添加Ce还大幅度提高了合金抗拉强度。

Mg含量对亚快速凝固Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

利用OM,DSC,XRD及SEM等分析方法,研究了Mg含量对亚快速凝固方式铸造Al-Zn-Mg-Cu系合金组织和力学性能的影响。结果表明,提高Mg含量会使合金中非平衡共晶相数量和晶界面积增加,枝晶臂间距减小,晶粒相对细化。Mg含量提高使合金强度得到提高,但塑性下降。合金中Mg含量的增加还导致固溶处理后残余第二相的数量增加并降低均匀化效果。

Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金亚快速凝固铸造组织的影响

通过XRD,DSC,SEM,EDS等现代分析方法,研究了稀土元素Ce在不同凝固冷却速率下对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织、凝固温度的影响,分析讨论了Ce对合金晶粒细化和熔体净化作用的原理。结果表明,合金的主要析出相为α-Al和MgZn_2型共晶相,MgZn_2固溶了Al,Cu,Mg等元素并形成了Mg(Zn,Cu,Al)_2相,在晶界上溶质元素浓度较高,与α-Al基体共晶形成层片状共晶组织。添加Ce能使合金枝晶间距减小,并减小共晶层片间距和细化共晶组织,显著细化晶粒,并抑制铝合金中的杂质相Al7Cu2Fe的出现。Ce还将合金α-Al基体和共晶相的析出温度分别降低了6.4℃和5.6℃。

薄带连铸亚快速凝固行为热模拟研究的现状

薄带连铸是钢铁材料短流程绿色制造的前沿技术,具有资源消耗少、节能和对环境无害等特点。目前实验室热模拟研究的薄带连铸主要是熔滴凝固和浸入式测试技术。综述了熔滴凝固技术和浸入式测试技术的发明和发展、热模拟研究中涉及的凝固和传热问题、连铸薄带的组织和性能调控及这两项技术在高强钢等金属材料生产中的应用。