脉冲电场对Al-5wt%Cu合金熔体的孕育形核作用

对A l-5wt%Cu合金熔体进行了电脉冲处理,采用热分析方法研究了脉冲电场对该合金凝固冷却曲线的影响。结果表明,电脉冲可显著细化A l-5wt%Cu合金的凝固组织,进而改善其热裂倾向。凝固冷却曲线和温变速率曲线揭示了脉冲电场对合金熔体的孕育形核作用。

孕育形核处理对金锡共晶合金铸态凝固组织的影响

研究了添加微量Au或Sn作为孕育形核剂进行孕育形核处理对金锡共晶合金Au20Sn铸态凝固组织的影响。结果表明:添加微量Au或Sn进行孕育形核处理均将显著改善金锡共晶合金铸态凝固组织,特别是改变了初生相的结构、形貌和尺寸。初生相的结构由传统凝固组织中的’-Au5Sn相改变为-AuSn相,初生相的形貌和尺寸由粗大且分布不均的树枝状改变为细小且分布较为均匀的棒状或卵状,而且添加微量Sn比添加微量Au孕育形核处理后得到的凝固组织中初生相更趋均匀;同时,孕育形核处理也细化了共晶层片组织,共晶团的平均尺寸明显减小。

微观相场模拟B2-FeAl金属间化合物有序畴界的形成和迁移

基于微观相场动力学理论,建立B2型金属间化合物的沉淀动力学方程,研究Fe-Al合金时效处理时B2-FeAl有序畴界的形成和迁移。结果表明:B2-FeAl金属间化合物有序畴的形核孕育期随时效温度的升高而延长,随Al含量的增加而缩短;有序畴的长程序参数随时效温度的升高而降低,随Al含量的增加而先增大后减小;有序畴界始终向其曲率中心运动,且在曲率较大的地方其运动速率较大;有序畴界的迁移遵循Rm(t)-Rm(0)=kt(m≈2),m受合金成分和时效温度的影响很小,但k的绝对值随着Al含量的降低而减小,随时效温度的升高而增大。

Ni_(75)Cr_(25-x)Al_x合金中L1_2相和D0_(22)相形核孕育期的微观相场模拟

基于微观相场动力学模型,运用原子图像、平均长程序参数和平均成分偏离序参数,研究了Al浓度对Ni75Cr25-xAlx合金中L12相和D022相形核孕育期的影响以及孕育期与沉淀相析出顺序之间的关系.结果表明,L12相和D022相的形核孕育期不仅与Al浓度有关,而且与两相析出的先后顺序密切相关.当Al浓度小于7.5%时,先析出相为D022相,随着Al浓度的增大,D022相形核孕育期延长,后析出的L12相的形核孕育期也延长,L12相的原子簇聚速度加快;当Al浓度大于7.5%时,先析出相为L12相,随着Al浓度的增大,L12相的形核孕育期缩短,后析出的D022相形核孕育期也缩短.当Al浓度为7.5%时,L12相和D022相几乎同时析出,两者的孕育期没有明显的差别.

钒浓度与Ni_(75)Al_(25-x)V_x合金形核孕育期的相关性研究

基于微观相场动力学模型,用原子形貌演化图、平均序参数等研究钒(V)原子浓度与Ni75Al25-xVx合金沉淀析出L12相和D022相的形核孕育期的相关性。结果表明,若V元素的浓度在不同区间变化,则Ni75Al25-xVx合金沉淀析出L12和D022两相的孕育期也发生变化,两者呈现完全不同的相关性:当9.0≤x<19.7时,两相的孕育期与V浓度呈正相关性,且D022相的孕育期长于L12相的孕育期;当19.7<x≤23.0时,两相的孕育期与V浓度呈负相关,且L12相的孕育期长于D022的孕育期;当x=19.7时,两相的孕育期几乎一样长。

脉冲电压对过共晶Al-22%Si合金显微组织的影响

为改善过共晶Al-Si合金中硅相组织粗大对性能造成的不利影响,利用脉冲电场处理技术对液态合金进行细化处理。在脉冲频率为22 Hz、作用时间为12 s的情况下改变脉冲电压,分别取100 V、200 V和300 V。研究结果表明:在脉冲频率和作用时间固定后,脉冲电压为200 V时,合金细化效果最理想。合金中初晶硅及共晶硅组织均得到细化,尺寸减小,棱角圆整,多呈颗粒状或短杆状,同时合金的硬度也有所提高。

金锡共晶合金凝固研究进展(英文)

金锡二元共晶合金钎料是一种广泛应用于高可靠微电子与光电子器件封装中的连接材料,目前我国对该类高性能钎料的凝固与成形控制缺乏深入系统地研究。合金铸态组织粗大和硬脆性金属间化合物的不均匀分布是导致合金加工成形困难的根本原因,铸态组织细化将显著提高合金的加工成形性能。综述了合金的快速凝固、熔体温度处理、孕育形核处理和熔体混合处理等对金锡共晶合金凝固组织细化及组织演变规律影响等方面的研究进展。

Poisoning-free effect of calcium on grain refinement of Mg-3%Al alloy containing trace Fe by carbon inoculation

Mg-3%Al alloy was modified by combining Ca addition with carbon inoculation. The effects of Fe addition and addition sequence on the grain refinement were investigated. A higher grain refining efficiency could be obtained for the Mg-Al alloy modified by combining Ca addition with carbon inoculation. Fe addition and addition sequence had no obvious effect on the grain refinement. Ca addition could effectively avoid grain-coarsening resulting from Fe in the carbon-inoculated Mg-Al alloy. The Al-C-O particles, actually being Al4C3, should act as potent substrates for a-Mg grains in the sample treated by combining Ca addition with carbon inoculation. However, the duplex-phase particles of AI4C3 coated on Al-Fe or Al-C-Fe should be the potent substrates for a-Mg grains if Fe existed in the Mg-Al melt. Ca addition can contribute to the formation of the particles of Al4C3 coated on Al-Fe or Al-C-Fe, regardless of the Fe addition sequence. The poisoning effect of Fe was effectively inhibited in the carbon-inoculated of Mg-Al alloy due to Ca addition, namely, Ca has a poisoning-free effect.