声悬浮条件下Bi-Ga过偏晶合金的液相分离

采用声悬浮方法实现了Bi-58.5%Ga(原子分数)过偏晶合金的无容器熔化和凝固.在常规慢速冷却条件下,由于重力作用,合金发生严重的宏观偏析,第二相(Ga)呈明显向上的Stokes运动特征.而在声悬浮条件下,合金中第二相(Ga)基本呈均匀弥散分布,Stokes上升运动受到明显抑制.分析表明,偏晶合金熔体在声悬浮场中受声场的作用上下振荡,这可以使第二相液滴周围产生微观定常流场.这种流场形成的压力能够影响第二相液滴的形状,从而减小第二相液滴向上的Stokes运动速度.

外加磁场在难混溶合金制备过程中的应用

阐述了在普通稳恒磁场、强磁场、交变磁场和复合电磁场等几种不同种类外加磁场作用下制备难混溶合金的研究现状,分析了不同外加磁场对难混溶合金凝固过程中液-液分离的作用机制及其对合金组织演变、性能的影响。针对重力作用下难混溶合金宏观偏析的主要原因是弥散相液滴进行Stokes运动和相互碰撞长大,指出了不同类型磁场在熔体中的电磁力特点与作用原理,对熔体对流和弥散相液滴运动、凝并行为的影响机制,以及对难混溶合金微观组织与性能的改善效果,并介绍了模拟微重力、组织取向等磁场下的一些特殊效应,为外加磁场在难混溶合金制备中的应用提供参考。

原位自生TiB_(2)颗粒作用下偏晶Al_(62.5)Sn_(28.7)Cu_(8.8)合金的液相分离规律研究

在三元Al_(62.5)Sn_(28.7)Cu_(8.8)偏晶合金中原位反应合成不同含量的TiB2颗粒,研究了其对液相分离过程中第二液相L2(Sn)形核、长大和迁移的作用机制.实验表明,当掺杂1%TiB_(2)颗粒时,液相分离引发的宏观偏析程度显著降低,而进一步增加颗粒含量时,宏观偏析降低程度趋缓.同时,掺杂TiB2颗粒后初生θ(Al_(2)Cu)相和第二(Sn)相组织明显细化.在液相分离过程中,与合金熔体具有良好润湿性的原位自生TiB2颗粒促进了第二L_(2)(Sn)相的异质形核,通过阻碍元素扩散和液滴迁移限制L_(2)(Sn)相的扩散长大,并改变合金熔体的黏度和密度以及L2(Sn)液滴形状,从而降低Stokes沉降速度,最终减弱组织偏析.因此,合金拉伸力学性能随着原位自生TiB2颗粒质量分数的增加而显著提高.