过冷熔体中的强制枝晶生长

过冷熔体中的强制枝晶生长＊谢发勤①张军②傅恒志③细（或超细）柱晶组织及其叶片类产品，都是在液／固界面前沿熔体处于过热状态下形成的，如传统的快速凝固（ＨＲＳ）、液态金属冷却（ＬＭＣ）等定向凝固工艺。在过冷熔体中，由于形核的不可预测性和晶体生长的随机性，...     

氧化铝颗粒增强铝硅合金复合材料凝固组织的研究

利用搅熔铸造制备了氧化铝颗粒增强铝硅合金复合材料，研究了复合材料的凝固组织，研究结果表明，氧化铝颗粒在基体中分布均匀；在复合材料凝固过程中，液态金属的强制流动及氧化铝颗粒与枝晶间的碰撞产生细小固相质点，有利于细化晶粒。     

高温合金定向凝固枝晶间距与冷却速率的关系

利用高梯度快速定向凝固设备,对ＤＺ２２高温合金定向凝固组织进行了研究．研究结果表明,一次和二次枝晶组织随冷却速率的增长,都有明显细化,横向分枝的生长受到抑制．一次和二次枝晶间距与冷却速率之间都符合指数关系．在冷却速率达到５４℃／ｓ时,一次枝晶间距为２８８μｍ,二次枝晶间距８４μｍ．     

晶粒长大过程的相场法模拟

Fe-C合金凝固时微观组织所形成过程的模拟,对优化工艺参数、提高铸件质量,有着重要的工程应用价值.在KKS(Kim,Kim,Suzuki.)模型的基础上,采用相场和溶质场耦合的方法,对Fe-0.5mol%C合金的晶粒长大过程进行了数值模拟.结果表明:晶体生长初期,晶粒为球状,随着时间的推移,晶粒由球状向枝晶状转变,最后形成复杂的树枝晶.对Fe-C合金的凝固过程进行实验研究及对试样进行了微观组织分析.经对比得出,模拟得到的微观组织形貌与实际凝固所得到的微观组织形貌基本一致,验证了相场模型的正确性.     

铝合金元胞自动机-有限单元法微观组织模拟

利用有限元商业软件CALCOSOFT2D中的元胞自动机模型,模拟了Al-Si(w(Si)=7%)合金的凝固组织的演变过程,形核模型采用基于高斯分布的连续性形核模型,枝晶尖端生长速度与局部过冷度的关系采用KGT模型.探讨了形核参数、冷却条件等参数对枝晶模拟结果的影响,得到了不同情况下的枝晶演变组织,结果显示能合理反映实际金属凝固物理过程.     

液态模锻铝青铜件的凝固组织研究

铝青铜是重要的防爆材料、模具材料和耐磨材料,但其熔炼过程易氧化、工艺性能差,极易产生裂纹和疏松缺陷.采用液态模锻工艺进行了铝青铜件的成形研究,对比研究了液态模锻与砂型铸造铝青铜件的组织特征,揭示了液锻铝青铜件的非平衡凝固路径和流变补缩机理.结果表明,液态模锻铝青铜的组织比砂型铸造件组织显著细化、且均匀.随着液锻压力的提高,基体晶粒尺寸和二次枝晶臂间距进一步细化.     

Mg含量对Al-Cu-Mg合金定向凝固组织的影响

建立模拟多元合金树枝晶生长的三维元胞自动机模型,耦合合金热力学和生长动力学计算,模拟预测Al-Cu-Mg合金定向凝固组织形成过程,考察Mg含量对定向凝固一次枝晶间距的影响。结果表明,在相同凝固条件下,定向凝固一次枝晶间距随着Mg含量的增加而增大,定向凝固二次枝晶间距随着Mg含量的增加而减小。     

凝固参数对定向凝固合金DZ22枝晶特性的影响

采用ＺＭＬＭＣ超高梯度定向凝固装置，研究了不同凝固参数下定向凝固高温合金ＤＺ２２的枝晶特性．结果表明，冷却速率增大，枝晶臂间距显著细化，枝晶偏析被强烈抑制．当冷却速率为５４．２Ｋ·ｓ－１时，一次、二次枝晶臂间距λ１和λ２分别为２８．μｍ和８．４μｍ，Ｎｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｗ等元素的偏析比均趋近于１     

高温合金PCX晶粒细化研究

通过向高温合金PCX中加入CrxNy细化剂,制备了高温合金PCX细晶铸件,研究了CrxNy细化剂对高温合金PCX铸态组织的影响,探讨了晶粒细化的机理。实验表明:与普通铸件相比,细晶铸件晶粒得到明显细化,宏观晶粒度级数由-3.78提高到-1.42;平均晶粒尺寸由1.189023mm降低到0.523747mm;添加细化剂后,一次枝晶主轴长度减少到352.23μm,二次枝晶臂间距由于冷凝条件不变而没有变化;碳化物和显微疏松的尺寸明显减少;碳化物分布均匀,形态由汉字体状和长条状转变为颗粒状和短棒状;细晶铸件显微疏松的数量也有了明显的降低.     

Al-Zn合金定向凝固过程中的组织形态选择

考察了Ａｌ－Ｚｎ合金定向凝固过程中的组织形态选择规律。结果表明,在给定的温度梯度下,从低速到高速生长,结晶温度隔大的合金其凝固组织依次呈现从低速胞晶、低速枝晶、高速细枝晶到高速细胸晶的转变,而结晶温度隔小的合金其次固组织在整个生长速度范围均为胞状晶。