Al-20%Cu多晶粒竞争生长的原位观测及汇聚型枝晶淘汰模型构建

采用同步辐射成像技术研究Al-20%Cu(质量分数)亚共晶合金的晶粒竞争生长动力学,并建立与实验结果相一致的数学模型。结果表明,对于发散型竞争生长,遵循“正常淘汰”规则。对于汇聚型竞争生长,成分过冷的作用加速非择优取向晶粒中一次枝晶臂的生长速度,导致非择优取向枝晶出现“异常淘汰”现象,淘汰择优取向枝晶。探讨汇聚型竞争生长的“正常淘汰”与“异常淘汰”之间的临界条件,建立枝晶生长速率、枝晶臂间距和枝晶倾斜角之间的数学关系,又称“二次枝晶臂阻挡模型”,可以快速预测晶界位相和淘汰类型。

锌浴中Ni-Bi协同作用对铁硅合金热浸镀锌层中间相组织的影响

目前,对热镀锌浴中加入Ni,Bi后的协同作用研究不多,且认识不一致。利用光学显微镜、SEM-EDS研究了锌池中的Ni和Bi的协同作用对Fe-Si合金基体热浸镀锌中间相组织的影响。结果表明:对于纯铁基体,Ni或Ni-Bi的协同作用可以减缓Fe-Zn反应速度;对于含硅量为0.1%(质量分数,下同)的基体,Ni能完全控制硅反应性;对于高硅合金基体,Ni只能部分控制其硅反应性,而Ni-Bi协同作用对硅反应性的控制效果明显;对于含硅钢镀锌,为了控制硅反应性,在锌浴中加入0.1%Ni+0.5%Bi效果较理想。

热浸镀锌浴中的Ni,Sb对合金镀层组织的影响

Ni,Sb对热浸镀锌层组织及性能有较大影响,但两者的共同作用对热浸镀锌合金层组织的影响尚不清楚。为了在获得美丽锌花的同时获得合适厚度的热浸镀锌合金层,配制了11种锌浴对Q235钢热浸镀锌。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法研究了锌浴中Ni,Sb的共同作用对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响。结果表明:单独向锌浴中添加Sb不能有效降低Q235钢热浸镀锌合金层的厚度,同时加入Ni和Sb,两者共同作用可以减缓热浸镀锌过程中的Fe-Zn反应速度,降低镀层厚度;同时添加0.05%Sb和0.4%Ni可获得理想厚度的镀层。

锌浴中Sb、Co、Ni对热浸镀锌合金层组织的影响

为了研究Q235钢热浸镀锌浴中Sb,Co,Ni元素的添加对合金镀层组织的影响,配制了19种不同的锌浴对Q235钢进行3 min热浸镀。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等测试方法研究了锌浴中Sb,Co,Ni单组元的添加和多组元同时添加对合金镀层厚度的影响以及组织形貌的变化。结果表明:单独向锌浴添加Sb不能有效降低镀层厚度;单独添加一定量的Co和Ni可以抑制ζ相层的异常生长,起到减薄镀层厚度的作用;同时添加Sb、Co能够减薄镀层厚度,但减薄效果不如单独添加Co的,其组织形貌仍为硅反应性组织;同时添加Sb、Co、Ni,三者协同作用能够细化合金层组织,减薄镀层厚度,对硅反应性的控制效果明显,且在自由锌层中不会形成大量三元化合物。

Phase equilibria of Zn-Al-Ti ternary system at 450 and 600℃

The phase relationships in the Zn-Al-Ti system at 450 and 600℃ were experimentally determined using equilibrated alloys method.The specimens were investigated by means of scanning electron microscopy coupled with energy dispersive spectroscopy and X-ray diffractometry.Eleven and eight three-phase regions are confirmed in the 450 and 600℃ isothermal sections,respectively.The Ti2Al5 which only exists at high temperature(990-1199.4℃)in Ti-Al binary system is confirmed in two isothermal sections due to the dissolution of zinc.The T phase is confirmed as a ternary compound rather than an extension phase of TiZn3 at 450℃.The T2 phase is a new ternary phase stable at 450 and 600℃ in Zn-Al-Ti ternary system.

激光工艺参数对激光熔化沉积纯钛样品残余应力的影响

采用同轴送粉激光熔化沉积技术制备了纯钛构件,并利用小孔法对样件扫描面不同部位的残余应力进行了测试,研究了激光功率、扫描速度及送粉率对样件扫描面上残余应力分布的影响。研究结果表明:沉积件与基材结合区为残余压应力区,其他区域为拉应力区,且底部与基材结合区域的残余应力最大,顶部残余应力最小;沉积件底部与基材结合区域的残余应力受激光工艺参数的影响较大,而顶部区域受激光工艺参数的影响较小。通过合理地选取激光工艺参数可有效降低沉积件的残余应力。

BCC Cr-x(x=Co,Si)二元体系的互扩散系数

为建立用于设计和开发NiCrAlCoSi系HEA粘结层的迁移率数据库,本研究分别用Cr-5.5%Co与Cr-4.5%Si(原子数分数)合金与纯铬制备了两组扩散偶,用电子探针获得成分-距离曲线,研究了其1423 K和1473 K的扩散行为。结果表明,BCC Cr-x(x=Co,Si)二元系的互扩散系数随温度的升高而增大,随元素摩尔分数的增加而略有增加。