熔体热历史对Al-Cu合金定向凝固界面稳定性的影响

在温度梯度、抽拉速率等工艺参数相同的条件下，发现熔体热历史对Ａｌ４．６５％ Ｃｕ 合金定向凝固界面稳定性具有显著影响，它是非平衡溶质分配系数ｋ 增加界面稳定性和结晶过冷度Δｔ－ 降低界面稳定性的综合作用结果． 随着过热处理温度的提高，ｋ 对平衡溶质分配系数ｋ０ 的偏离增大， 导致液固界面稳定性增加；但当过热处理温度进一步提高到使合金熔体结晶的热力学过冷度Δｔ－ 明显增大时， 反而导致液固界面稳定性下降．

熔体热历史对Al-Cu合金熔体结构的影响

提出包含几种不同性质微观不均匀区的Al-Cu合金熔体物理模型,认为合金熔体中同时存在着不可逆类固型原子团簇、可逆类固型原子团簇、可逆类液型原子团簇的不均匀现象。有效地解释了熔体热历史对Al-Cu合金熔体结构影响的内在机制,以及长期以来不易理解的熔体过热处理使熔体结构状态发生不可逆变化即熔体的粘滞系数η和溶质扩散系数DL出现滞后效应以及形核过冷度ΔT-增加的现象。

熔体热历史对Al-10%Cu合金组织和性能的影响

Al-Cu合金是工业上应用广泛的合金.为了提高Al-10%Cu合金的力学性能,研究了熔体过热处理和高低温熔体混合处理对Al-10%Cu合金组织和性能的影响.结果发现:过热处理和高低温熔体混合处理能细化Al-10%Cu合金的凝固组织、提高其力学性能.熔体在900℃下过热处理后,其抗拉强度和延伸率最大,分别为171.9MPa和2.87%.高低温熔体混合处理对合金组织和性能的影响明显强于熔体过热处理.高低温熔体混合处理后,Al-10%Cu合金的抗拉强度和延伸率分别被提高到231.9MPa和3.62%.

熔体热历史对快凝铝铁基合金显微结构影响的研究

作者首次系统地研究了熔体过热温度、保温时间、“加热—冷却”热循环及降温速率分别对快凝Al-Fe-V-Si合金中初生金属间化合物相、初生准晶相、弥散相及基体组织的影响。这对优化控制熔体热历史条件,提高合金的使用性能和建立合金熔体的物理模型及数学模型提供了必要的实验依据。 以相同原子百分比的Ti、Cr+Mo、W、Nb元素替代Al-Fe-V-Si合金中的V元素,研究了不同成分快凝合金的显微结构对熔体热历史的敏感性以及其中的弥散金属间化合物相的稳定性。 在上述实验工作的基础上,首次对快凝Al-Fe-TM(Cr+Mo、V)-Si合金中初生准晶相的生长特征、转变过程以及转变动力学特征进行了分析,结果表明,初生准晶相与相关晶体相之间存在着下列界面共格关系:I_2 Ⅱ<001>b.c.c;I_3 ||<111>b.c.c;I_5∫∫<532>b.c.c。 该研究首次提出了包含几种不同性质微观不均匀性合金熔体的物理模型,认为合金过热熔体中同时存在着不可逆类固型原子团簇、可逆类固型原子团簇和可逆类液型原子团簇的不均匀现象,建立了过热熔体微观不均匀区中原子团簇的数学模型。从理论上分析了快凝显微结构对熔体热历史的敏感性与化学成分之间关系的实质,提出了快凝Al-Fe基合金中准晶相的“异种原子团簇等能量”形成机制和弥散金属间化合物相的“准晶相转?

熔体热历史对Al-80%Si合金凝固特性的影响

为了研究熔体热历史对Al-80%Si合金凝固特性的影响,采用高速摄影仪和扫描电镜分别对Al-80%Si合金熔体在不同过热温度与保温时间下初生硅结晶过程进行了动态观测,获得了初生硅结晶形貌与过热温度和保温时间的关系.研究结果表明:随过热温度的升高和保温时间的延长,Al-80%Si合金凝固时过冷度增大,初生硅小平面生长方式减弱.在2min保温时间下过热温度超过100K或在50K过热温度下保温时间超过5min时,初生硅形态由粗大的长条多面体变为均匀细小的等轴多面体.说明熔体热历史可以有效地细化Al-80%Si合金中的初生硅.