急冷条件下Cu-Sn合金的快速枝晶生长

研究快速凝固Cu-xSn(x=7%,13.5%,质量分数)合金的相结构、组织形态和枝晶生长特性,将金属熔体热传导方程与Navier-Stokes方程相耦合,从理论上计算液态合金的冷却速率。结果表明:在急冷快速凝固条件下,Cu-7%Sn合金形成过饱和的单相α-Cu固溶体组织;Cu-13.5%Sn合金形成以亚稳的Cu13.7Sn相为主相、α-Cu为第二相的快速凝固组织;随着冷却速率的增大,溶质截留效应增强,合金相结构由复相向单相转变;沿垂直于辊面方向上合金的组织形态依次为近辊面细小等轴晶、中部柱状晶及自由面粗大等轴晶;增大冷却速率,晶体形态由柱状晶向等轴晶转变;在急冷快速凝固过程中,α-Cu和Cu13.7Sn相均以枝晶方式生长;随温度梯度的增大,晶体生长速率呈线性增大。

急冷Cu-Sn合金的快速凝固焊接接头组织特征

应用微型电容储能焊机对厚度约40-60μm的急冷Cu-x%Sn（x=7,13.5,20）合金箔进行了快速凝固焊接.观察了接头的组织形貌,理论计算了微型熔核的冷却速率,分析了熔核中气孔的成因.结果表明,储能焊能够实现急冷Cu-Sn合金箔的快速凝固焊接,形成的焊接接头组织细小致密,具有典型的快速凝固特征.熔核的存在时间仅15.5μs,其平均冷速高达107K/s,接头组织与急冷箔材一致性好.气孔是急冷Cu-Sn合金快速凝固焊接过程中产生的主要缺陷,随着合金中Sn元素含量的增加,熔核中气孔的析出倾向增大.

Cu-Sn合金急冷箔储能焊接头的形貌特征与形成机制

应用自制的微型电容储能电阻焊机研究了快速凝固Cu-20%Sn包晶合金的储能焊连接行为及接头组织特征.微型接头由熔核区、半熔化区及热影响区组成,熔核为以细密β’-Cu5.6Sn等轴晶为主相的快速凝固组织,熔合区宽度仅2.0-3.0μm,热影响区组织未发生明显变化,储能焊接头组织与快速凝固箔材一致性好.在电极压力及电磁力的共同作用下,过冷熔核中发生了一定程度的液相流动,形成以加压电极为对称轴向四周辐射,并以结合面为对称面,向侧面延伸的弯曲流线.气孔是快速凝固Cu-Sn 合金储能焊接头主要的焊接缺陷.随电极压力的增大,气泡半径急剧减小,当电极压力大于1.0 MPa时,该减小趋势趋于缓和. 液相流动促进气泡的碰撞、合并及迁移是气孔沿熔核周边分布的主要原因.

急冷铜合金中的位错与时效亚晶

用ＴＥＭ与ＳＥＭ分别考察了急冷态Ｃｕ—０．８４Ｃｒ—０．０５Ｚｒ合金中的位错与随后时效组织中的亚晶形态．结果表明，该合金急冷态组织中的高密度位错构成位错网络，在较高温度时效过程中通过发生多边化转变成网络状与纤维状时效工晶的工晶界。

急冷Cu-Sn合金箔快速凝固连接工艺

应用微型电容储能焊机对厚度约40～60μm的急冷Cu-Sn合金箔带进行了快速凝固焊接,分析了焊接工艺参数对接头组织与性能的影响.结果表明,在储能电容不变的条件下,焊接电压及电极力对接头抗剪强度有着显著影响.随着锡含量增加,实现合金箔焊接所需要的电压减小,电极力增大.Cu-7%Sn,Cu-13.5%Sn合金箔比较适宜的焊接工艺参数分别为U=90V,F=11N及U=85V,F=11.5N.气孔是Cu-Sn合金箔主要焊接缺陷.随电压降低或电极力增加,接头冷却速率增大,气相形核率降低,气泡长大、合并和迁移在一定程度上受到抑制,气孔产生降低.

Sn-Sb包晶合金的快速凝固

设计了一种用于Sn Sb等滑动轴承合金的无容器接触深过冷快速凝固装置。并以热流分析为基础,利用传热模型和物理模型计算了Sn 16%Sb(质量分数)过包晶合金在本装置中的冷却速度。结果表明:在粒子直径为4mm时,粒子的冷却速度为3.1×102K/s;当粒子直径为0.1mm时,冷却速度达到了105K/s。Sn Sb包晶合金组织显著细化,初生相SnSb化合物高度弥散化。

急冷Mn-Si-Al中八次准晶中的反相畴界的观察

自从在急冷的Cr-Ni-Si合金中首次发现八次对称准晶后,在急冷的Mn-Si-Al合金中也观察到了八次准晶,且后者准晶颗粒比前者大,因此可以通过衍衬方法来研究Mn-Si-Al合金中准晶相的缺陷。图A是当电子束平行于八次轴方向入射时得到的八次对称衍射谱的四分之一部份,对该谱的衍射点逐个进行暗场成象分析,结果发现衍射斑点可以分为四类(a.b.c.d)。在a类点的暗场象中看不见黑线似的反相畴界衬度,如图B和图C所示。在b类点成象的暗场象中能看到图D所示的黑线似的反相畴界的衬度,c类点的暗场象则给出图E示的反相畴界衬度。我们从图D和图E可看出。

包晶钢液面波动的原因分析与控制实践

河钢邯钢西区炼钢厂直弧形连铸机,在浇注[C]在0.09%~0.15%含Nb、Ti等的微合金包晶高强钢系列时,结晶器液面波动情况时有发生,波动幅度达±15 mm以上,导致铸机经常大幅降速浇注,给生产安全、铸坯表面质量带来极大不良影响。通过研究分析,采取优化调整结晶器冷却、保护渣、二冷配水制度,强化设备精度管控等措施,基本消除了低合金包晶高强钢的液面波动现象,恒速比例明显上升,铸坯裂纹发生率降低至4%以下。