真空微重力熔炼铝锂合金

在微重力电磁模拟装置中进行铝锂合金的熔炼与铸锭。考察了坩埚材料、加热温度、真空度、保温时间、气氛保护等工艺因素对铝锂合金铸锭质量的影响。实验证明,通过采取适宜的工艺手段,合金中的杂质可以得到有效的控制,提高了合金的铸锭质量。     

钛材用铝基耐高温涂层的防氧化性能研究

通过制备一种钛材铝基耐高温防氧化涂层以防止铸锭开坯过程中由于高温加热所造成的钛的损失以及氧化引起的表面缺陷,进而保护钛材;研究了涂层厚度和加热时间对涂层防氧化性能的影响。结果表明:由于该氧化保护涂层的主要组成是片状的金属铝粉末,一方面铝在加热过程中会与空气中的氧反应生成致密氧化层Al2O3,可有效地阻止氧的渗透;另一方面在高温加热过程中,铝和钛及钛合金可以发生反应,生成具有优良抗氧化性的TixAly相,能有效阻止钛的硬氧化层的形成从而起到保护基体的作用。在1 050℃恒温8 h条件下,涂层厚度在50150μm之间变化对涂层的抗氧化性能没有影响,随加热时间延长至16 h时,其抗氧化能力减弱。     

复合定向凝固法制备多晶硅铸锭

采用复合定向凝固法制备多晶硅铸锭,在精炼和定向凝固过程中施加电磁场控制柱状晶生长过程.实验制得平行于铸锭中心轴的柱状晶,直径约为1mm,铸锭表面质量良好.分析表明金属杂质并未在晶界处发生聚集;且沿铸锭轴向分布也有明显改善,增加了铸锭的有效提纯长度.并通过理论计算探讨了晶体生长速度和定向凝固次数对杂质去除效果的影响.     

超声铸造7085铝合金在热处理过程中的相变行为EI北大核心CSCD

采用OM,SEM,EDS和DSC等研究超声外场下凝固的结晶相在热处理过程中的相变行为,并利用扫描电镜原位加热台实时观察结晶相转变过程。结果表明:铝熔体经过超声外场处理后,晶粒组织由粗大树枝晶向细小等轴晶转变;超声铸锭的熔化焓为4.60J/g,低于常规铸锭的6.52J/g;超声外场处理后,铸锭中的θ相+T相共晶组织减少了29%;该铝合金铸锭中有θ相、T相、Al_3Fe相及Mg_2Si相4种结晶相,样品在DSC升温过程中,θ相颗粒逐渐溶入基体,T相转变成S相后在升温至高温峰时溶入基体,Al3Fe相在低温峰时转变成Al_7Cu_2Fe相残留在铸锭中,Mg_2Si相未见明显变化。     

超声铸造7085铝合金在热处理过程中的相变行为

采用OM,SEM,EDS和DSC等研究超声外场下凝固的结晶相在热处理过程中的相变行为,并利用扫描电镜原位加热台实时观察结晶相转变过程。结果表明:铝熔体经过超声外场处理后,晶粒组织由粗大树枝晶向细小等轴晶转变;超声铸锭的熔化焓为4.60J/g,低于常规铸锭的6.52J/g;超声外场处理后,铸锭中的θ相+T相共晶组织减少了29%;该铝合金铸锭中有θ相、T相、Al_3Fe相及Mg_2Si相4种结晶相,样品在DSC升温过程中,θ相颗粒逐渐溶入基体,T相转变成S相后在升温至高温峰时溶入基体,Al3Fe相在低温峰时转变成Al_7Cu_2Fe相残留在铸锭中,Mg_2Si相未见明显变化。     

多晶硅定向凝固温度场模拟的研究进展

对多晶硅太阳能电池而言,决定其光电转化效率的铸锭晶粒尺寸、晶体缺陷、内应力及杂质的形成与分布等与定向凝固过程的温度场密切相关。因此,为提高多晶硅锭质量必须控制和优化定向凝固过程的温度场。运用数值模拟技术对多晶硅定向凝固温度场进行分析,已被国内外学者广泛应用,获得了有参考价值的模拟结果。结合自身工作,综合分析了多晶硅铸锭缺陷与温度场的关系,总结了多晶硅定向凝固数值模拟中,热导率、加热功率、氩气流动状态、外加磁场及定向凝固系统结构等对温度场的影响,可为多晶硅铸锭的制备及质量改进提供参考。     

电磁铸造铝合金的疲劳性能及差热分析

使用扫描电镜，透射电镜，X射线衍射仪和差热分析仪等设备对比观察阳性磁铸造和普通连续铸造2024铝合金铸态及热处理状态的显微组织和力学性能。与普通连续铸造铸锭相比，电磁铸造铸锭的铸态及热处理状态的力学性能都有提高。通过观察差热分析曲线发现，电磁铸造试样具有较高热焓。说明其在加热过程中有更多沉淀强化物形成。而普通连续铸造铸锭尽管经过热处理仍然不能达到电磁铸造试样的性能。     

等轴晶移动对宏观偏析影响的数值模拟

建立了自由等轴晶移动对宏观偏析影响的数学模型,对铸锭凝固过程中的对流和溶质分布进行了数值模拟.在模型中按照临界固相分数将糊状区分为紧密树枝晶和自由等轴晶两个不同的区域.对带冒口铸钢锭的宏观偏析进行了数值模拟,并同实验结果进行了比较.与假设糊状区内固相静止的模型相比,考虑等轴晶移动的模型得到的溶质分布结果与实验结果更接近.在凝固过程中,等轴晶随液体流动并在铸锭的底部中心聚集,在凝固后的铸锭中形成锥形的负偏析.还发现,在铸锭的中心靠上的区域形成正偏析,在铸锭的外部区域形成负偏析.     

燃气炉中的铝合金均火测温探索

正一、试验内容在新炉投产前,为了解炉子的性能以及各种类型铝合金性能,需通过炉子加热后铝合金铸锭自身的物理性能、化学性能、机械性能、工艺性能是否达到要求,来判断是否满足后道加工工序的要求。本次试验是研究铝合金铸锭的均匀化处理过程。均匀化退火处理可消除铸锭内部组织偏析和铸造应力,细化晶粒,改善铸锭下一步压力     

真空自耗电弧重熔凝固过程的计算机模拟

真空电弧重熔(Vacuum Arc Remelting,VAR)工艺参数显著影响铸锭质量,采用计算机模拟技术可以有效预测各种工艺参数对铸锭凝固过程的影响.本工作介绍了国外对VAR工艺中计算机模拟熔池形状、流场、温度场及铸锭微观组织演化的最新进展.其模拟结果和实验值具有较高的吻合度.