准晶Al_(72)Ni_(12)Co_(16)合金在特殊涂层中的深过冷及其凝固组织

研究了Si Zr B模壳涂层对准晶Al72Ni12Co16合金过冷度与凝固组织的影响规律。通过使用Si Zr B涂层模壳,在Al72Ni12Co16合金中获得了不同大小的过冷度,其最大值达到195K。根据经典形核理论,计算了熔体与涂层内壁间的润湿角。研究结果表明:Si Zr B涂层对过冷准晶Al72Ni12Co16合金熔体具有较强的抑制形核作用,因而可使大体积合金熔体获得深过冷。

深过冷Al_(72)Ni_(12)Co_(16)合金的组织演化及单相准晶的生成

采用惰性形核涂层型壳和氩气保护下循环过热的深过冷方法,系统研究了深过冷条件下Al72Ni12Co16合金的凝固组织演化过程及单相准晶的生成条件。结果表明:在0～200K的过冷度范围内,随过冷度的增大,Al72Ni12Co16合金发生小过冷树枝晶→柱状晶→等轴晶的组织转变,转变的两个临界过冷度分别为ΔT1=60K和ΔT2=120K;此外,当熔体过冷度大于60K时,准晶相在与晶体相的竞争形核中胜出,作为初始相从熔体中析出,并随过冷度的增大,凝固组织逐渐变为单相准晶。

颗粒含量对准晶增强Al-Mg基复合材料组织和性能的影响

以Al-11%Mg(质量分数,下同)合金为基体,十面体准晶相Al72Ni12Co16为增强颗粒,通过机械搅拌法制备了Al-Ni-Co准晶颗粒增强Al-Mg基复合材料。分别采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了颗粒含量对复合材料的组织形貌及成分的影响,并总结了复合材料的抗拉强度和布氏硬度随颗粒含量的变化规律。结果表明,随着颗粒含量的增加,由准晶相转化成的θ相的形貌发生如下转变:细长针状→短板条状→多边形状,而不同形貌的成分则基本保持一致;复合材料的抗拉强度σb和布氏硬度HBS随颗粒加入量的增加而增加。并简要分析了Al-Ni-Co准晶颗粒增强Al-Mg基复合材料的强化机理。

Al72Ni12Co16/A365准晶颗粒增强铝基复合材料的制备及其力学性能

制备了增强相体积分数为5%-20%的系列Al72Ni12Co16P/A356准晶增强铝基复合材料。其中增强相Al72Ni12Co16通过将严格按化学成分配比的Al72Ni12Co16浇于水冷铜基板上激冷凝固而获得。TEM和XRD分析结果表明所获得的材料为单相准晶材料。准晶增强铝基复合材料经热挤压处理后,绝大部分的铸造缺陷被消除,力学性能测试显示当准晶相的加入量为20%时,铝基复合材料的抗拉强度、屈服强度、弹性模量等性能分别从基体材料的275 MPa、200 MPa和70 GPa提高至410 MPa、350 MPa和102 GPa,而延伸率却从6%降低至3%。分析了准晶增强铝基复合材料的断裂机制和增强机制,准晶颗粒增强铝基复合材料的断裂机制可能有如下3种：界面及其附近区域脱粘、基体在集中的滑移带内撕裂和颗粒断裂,而其增强机制主要是细晶强化、弥散强化和固溶强化。