深过冷Cu_(98)Co_2合金的凝固组织演化

采用熔融玻璃净化配合循环过热的净化技术,对Cu98Co2合金进行了系统的深过冷实验。分别采用空冷与快淬两种冷却方法,在一定过冷度和冷却速率相结合下制备出单相固溶体探讨了过冷度及冷却速率对凝固组织的影响。实验结果表明,随过冷度提高凝固组织呈现粗大树枝晶→细小粒状晶→定向细枝晶→粗大粒状晶的演化趋势,基于枝晶生长模型,解释了上述凝固组织演化规律。在大过冷度下,由于该合金具有高层错能和高形核率,再结晶和晶粒长大迅速发生,凝固组织为晶界平直的粗大等轴晶。     

过冷Ni-15％Cu合金组织与微观织构演化规律

采用熔融玻璃净化和循环过热方法实现Ni-15％Cu（摩尔分数）合金的深过冷。采用再辉后自然冷却和水淬两种方式研究凝固冷却对凝固组织和微观织构的影响。在小过冷度下,自然冷却条件下晶粒细化组织呈随机位向,而快淬条件下晶粒细化组织呈集中位向,但均无退火孪晶;在大过冷度下,晶粒细化组织呈随机位向,大量退火孪晶出现,再结晶和晶粒长大发生。分析表明：在小过冷度和大过冷度下的晶粒细化组织的微观织构形成过程中,对流和再结晶起重要作用。     

基于晶体相场模型二元合金凝固过程的晶粒形貌模拟

基于相场模型研究了二元合金在不同过冷速率下的晶粒形貌演化。结果表明,形核数量随着冷却速率的提高而不断提高,晶粒尺寸随着冷却速率的增加而降低。当冷却速率达到某个极限值时,晶界迁移速率明显变慢,凝固组织粗化现象受到抑制。     

溶质含量对快速凝固Co-Cu不混溶合金晶粒细化组织的影响

采用熔融玻璃净化与循环过热相结合手段,研究Co70Cu30和Co50Cu50亚稳不混溶合金的非平衡凝固组织细化规律。结果表明:随着过冷度的增加,不混溶合金的初生枝晶主干不断细化,枝晶碎断现象更加明显。在未发生液相分离条件下,Co50Cu50合金由于具有更高的溶质含量,溶质过冷度增加,动力学过冷度降低,枝晶细化更加明显而易发生碎断。在大过冷度条件下,合金不混溶效应不断增强,液相分离现象发生,凝固组织中分别出现富Co和富Cu区。对于Co70Cu30(ΔT=237 K)和Co50Cu50(ΔT=188 K)合金,溶质含量对快速凝固过程中初生枝晶的影响程度减弱,非平衡凝固组织的晶粒尺寸及成分未发生明显变化。Co50Cu50合金由于具有更低的临界分离过冷度,不混溶阶段经历的时间更长,液相分离进行得更彻底。     

矩形波磁场对7A04铝合金凝固组织及性能的影响

在7A04铝合金的凝固过程中施加矩形波磁场,分析了不同频率对7A04铝合金凝固组织、晶粒大小及凝固冷却曲线的影响。结果表明,在矩形波磁场作用下,7A04铝合金的凝固组织、晶粒大小和冷却曲线均发生了明显变化。在频率为40Hz时,铸锭组织的晶粒细化效果最佳。与未经磁场处理的相比,不仅增加了过冷度,提高了硬度,其晶粒尺寸也减小了37.1%。     

Ni-Cr-W基高温合金近液相线细晶铸造(英文)

通过近液相线‘铸造’的方法得到了细晶组织。采用感应加热方式将熔体处理至近液相线温度附近指定温度,然后让熔体直接在坩埚中炉冷。在具有一定形核过冷度的坩埚中得到了细晶组织并探索了晶粒细化的机制。可以将过冷熔体的凝固过程分为2个阶段:非平衡凝固阶段;近平衡凝固阶段。与近平衡凝固阶段相比,球形晶粒扰动发展的临界半径Rc在非平衡凝固阶段急剧减小。在非平衡凝固阶段,晶粒更倾向于以枝晶方式长大,晶粒的增殖通过枝晶的熔断产生并且最终的晶粒密度由该过程决定。在近平衡凝固阶段Rc急剧增大。Rc的增大与晶粒增殖阶段所确定大的核心密度导致凝固在球形晶粒扰动发展之前终止。因此,最终得到粒状晶粒形态。     

反向扩散效应对过冷单相固溶体合金凝固动力学的影响(英文)

基于平均体积方法建立过冷单相固溶体合金的凝固动力学模型并研究反向扩散在凝固动力学过程中的作用。模型在过冷Ni-15%Cu(摩尔分数)合金快速凝固中的应用表明:反向扩散显著影响凝固结束温度但对再辉阶段凝固的固相体积分数影响不明显。与Herlach观点相反,凝固结束温度介于杠杆定律和Scheil方程的预测值之间,且其具体值由反向扩散、初始过冷度和冷却速率决定。     

基于CAFE模型研究过冷度/形核数对H13钢微观组织的影响

基于CA-FE方法对工业H13钢进行凝固过程数值模拟,建立了宏观温度场、浓度场和微观生长过程耦合的凝固组织模拟模型。以元胞自动机模型为基础,耦合有限元模型,在晶粒尺度上模拟了其凝固过程。应用建立的微观组织模型,研究了过冷度、形核数对凝固组织的影响。结果表明,过冷度处于0.1~5℃,晶区主要是中间等轴晶区为主,柱状晶区占有比极小,且生长趋势受到等轴晶的抑制;当过冷度处于5~7℃,柱状晶生长速度增大,占有比增加,但是中间等轴晶内部组织粗化,形状因子增大,晶粒尺寸和晶粒度偏差表现为先增大,后减小;然而,过冷度达到7~15℃,柱状晶生长受到内部等轴晶的抑制,柱状晶占有优势,且随过冷度增加,晶粒尺寸得到细化;且形核数增加,柱状晶区减小,等轴晶区增大,同时晶粒先增大后减小。     

过冷Co_(75)B_(25)合金的凝固

利用熔融玻璃包覆加循环过热技术将Co75B25包晶合金熔体过冷至液相线下不同温度,通过凝固组织观察结合冷却曲线分析,确立了其凝固路径。结果表明:所有过冷度凝固后的试样中均只有a-Co和Co2B相,Co2B相与残余液相反应形成Co3B相的包晶转变被完全抑制,且在344 K实验所得最大过冷度下Co3B相也不能作为初生相析出;即使降低冷速至5 K/min,合金在小过冷度下凝固时也没有发生包晶反应。     

纯钛等温加热过程中再结晶晶粒生长行为

在650℃、保温10～50 min下对纯钛进行再结晶等温加热处理.保温开始阶段,晶粒尺寸增长速率较慢,由于热轧态下纯钛不同晶粒间晶格畸变能的较大差异,出现了晶粒竞争生长现象,保温初期晶粒尺寸差异明显,一些大晶粒内出现孪晶；在随后的加热过程中,由于晶体内高晶格畸变能,并伴孪生切变,晶粒生长过程中原子扩散速率逐步提高,晶粒增长速率增加,晶粒尺寸趋于均匀.进一步研究更长时间的再结晶加热过程发现:由于晶粒晶格畸变能及孪晶的消失,晶粒增长速率将会逐步降低.