定向凝固条件下Al-2.0%Fe共晶合金中Al_3Fe相的生长过程

利用定向凝固技术研究生长速度、合金元素Mn对共晶Al_3Fe相生长过程的影响。研究表明：随着生长速度的增加，共晶Al_3Fe相将发生由退化共晶向片状→针片状→针状的转变。加入合金元素Mn后，共晶Al_3Fe相的形貌由片状、针片状向汉字状、树技状转变。同时，讨论了各种形貌共晶组织的形成机理。

Fe－C－Cr自生复合材料组织和性能的研究

通过单向凝固，制取了一种性能优异的新材料，即Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ自生复合材料，并研究了化学成分、凝固速度对材料组织和性能的影响。试验结果表明，当Ｒ＝５８ｍｍ·ｈ（－１）、Ｇ＿Ｌ＝１４２℃·ｃｍ（－１）时，Ｆｅ－２．８５％Ｃ－３０．８０％Ｃｒ共晶合金的抗拉强度可达２３００ＭＰａ以上，约为体积凝固时的８倍。

自生复合材料及其进展

自生复合材料由于其相与相之间无润湿、化学反应等问题,因此其有独特的优点。本文简要介绍了自生复合材料的理论、制备及研究现状和展望。

定向凝固Al/AlLi共晶生长演化机制

在垂直向上定向凝固条件下 ,研究了二元亚共晶Al Li合金共晶凝固初期晶体生长演化机制。结果表明 ,工艺参数最佳配合时 ,初生晶体可以稳定地演化为规则的共晶生长 ;当工艺参数不当时 ,将引起熔体扰动 ,不能获得规则的共晶生长。预制合金的成分偏析是出现片层状共晶的主要原因。晶粒取向不同时 。

Fe－2．85％C－30％Cr共晶复合材料的研究

通过单向凝固，成功地制取了规则纤维排列的Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ共晶复合材料。研究了凝固速度对材料组织和性能的影响。研究表明，随着凝固速度（Ｒ）的增加，纤维间距减小，规整性变差，而材料的抗拉强度则呈抛物线变化，当Ｒ＝５０ｍｍ／ｈ时，可达２３００ＭＰａ。提出了该共晶合金在单向凝固过程中碳化物增强纤维的生长模型。

单向凝固中温度梯度和凝固速度对铝硅合金共晶生长形态的影响

对Al-13Si-0.2Sr-0.35Mg合金进行了一系列单向凝固实验,研究了界面前沿温度梯度GL和生长速度R对铝硅合金共晶生长形态的影响。结果表明,GL和R对Sr变质的非小面-小面Al-Si体系共晶生长的影响符合界面稳定性理论,随着R的增大和GL的减小,界面前沿成分过冷变大,共晶体生长形貌经历了从平界面失稳到胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴晶转变。

强磁场对定向凝固Al-Al_2Cu共晶合金位错的影响

在10T强磁场下进行Al-Al2Cu共晶合金定向凝固实验,并用透射电子显微镜(TEM)观察有、无强磁场下的定向凝固Al-Al2Cu共晶合金样品的横纵截面,与无磁场下定向凝固Al-Al2Cu共晶样品相比,在10T强磁场样品的Al相内存在大量位错,经分析位错类型为1/2〈110〉类型。强磁场影响了定向凝固Al-Al2Cu共晶合金的生长过程,使其组织变得紊乱扭曲,晶粒内部应力增加,产生了大量位错。

Fe-3C-30Cr共晶自生结构复合材料研制及组织性能特点

试验用Bridgeman走向凝固技术制取了Fe－3C－30Cr共晶自生结构复合材料。对该材料的组织性能特点的深入研究表明：该复合材料的组织为奥氏体合体上均匀分布着定向排列的（FeCr）7C3碳化物。提高温固速度R能有效地细化碳化物纤维。但同时也降低了碳化物纤维的齐整度。通过控制定向凝固条件，可使材料具备极佳的抗拉性能，其抗拉强度值可达2300MPa以上。