熔体冲击法增材制造技术对高合金化Al-Zn-Mg-Cu合金组织的影响

利用直读光谱分析仪、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等检测设备,探究熔体冲击法增材制造高合金化Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭的组织特性。研究结果表明:相比于浇铸铸锭,熔体冲击法获得的打印铸锭在高度方向上具有更均匀的成分;晶粒尺寸细小,晶粒形貌由树枝晶转变为等轴晶或等轴枝晶;主合金元素Zn、Mg、Cu的晶内固溶量明显提高,晶界上的第二相明显减少;在同样的均匀化退火温度下,打印铸锭可以在更短的时间达到理想的效果,从而可降低成本,提高生产效率。

岩庄陨石的冲击熔融和元素再分配

岩庄陨石是受强烈冲击的H群普通球粒陨石,含有厘米级宽度的熔脉和熔块。冲击熔体中微量元素的分布,对了解在高温低压下从熔体分离结晶物相的元素再分配具有重要价值。本文以岩庄陨石中的全岩熔体、硅酸盐熔体和FeNi+FeS共结团粒中的FeNi金属三种物相为研究对象,利用激光剥蚀等离子体质谱技术,分别对其进行微量元素分析。结果表明:(1)该陨石冲击熔融后,Fe、Co和Ni等亲铁元素主要富集在全岩熔体内的FeNi金属相中,而Cr、V、Ti和Mn等则主要进入从硅酸盐熔体中晶出的微晶辉石晶格内,以置换M1位上的Al^(3+)。(2)Cu、Ga和Pb等亲铜元素也大部分都富集在FeNi金属相中,而挥发性较强的Zn,在陨石熔融时虽有少量丢失,但主要进入硅酸盐熔体相内,赋存在微晶橄榄石和辉石晶格之中以置换Fe^(2+)。(3)Sc、Zr、Nb和Ta等亲石元素,基本上都赋存在硅酸盐熔体相中,但Nb和Ta的分异程度低,而FeNi金属相的Nb/Ta比值比硅酸盐熔体要偏低一倍多,说明高温高压下陨石熔融时,Nb比Ta更为活泼。(4)硅酸盐熔体和全岩熔体的稀土元素分布均具有明显的奇偶效应,总体呈现轻稀土富集,重稀土亏损的特点,而FeNi金属则呈现轻稀土相对亏损的特点,且其稀土总量比硅酸盐熔体低近三倍,说明稀土元素特别是轻稀土元素主要赋存在硅酸盐熔体中。铂族元素在陨石局部熔融后转移到共结团粒的FeNi金属之中。