磁场在材料制备中的应用

总结近几年来国内外有关磁场在材料制备中的应用现状。分别讨论和分析了稳恒磁场、旋转磁场、交变磁场、脉冲磁场和强磁场在金属凝固过程中对金属凝固组织的影响。由于稳恒磁场、旋转磁场、交变磁场、脉冲磁场和强磁场在金属凝固过程中改善凝固组织的机理各不相同,在电磁学、流体力学和金属凝固原理的理论基础上,对磁场影响金属凝固组织的主要机理分别进行了讨论。另外,根据磁场发展技术的局限性对磁场在凝固过程中的应用和进一步研究进行了展望。     

外场作用下Al-Si合金凝固控制技术的研究进展

利用外场对合金凝固过程进行控制是一种操作简单、能耗低、环境友好的技术手段。综述了不同外场其中包括磁场、电场和声场处理方法对Al-Si合金凝固组织及力学性能的影响。介绍了各种处理方法的优缺点,并对外场的工业化应用进行了展望。     

脉冲电流在纯铝凝固过程中的应用

从脉冲电流内在因素(如脉冲电流类型、脉冲电流参数选择等)和电流外在因素(如脉冲电流施加方式、通电时间控制等)两方面介绍了脉冲电流影响纯铝凝固组织的研究现状。从促进形核因素,如脉冲磁力作用、团簇结构理论、过冷度的影响、降低形核势垒;抑制晶粒生长因素,如焦耳热效应和Peltier热效应、枝晶断裂等多方面探讨了脉冲电流影响纯铝凝固组织的机理。并指出在机理方面尚未形成定论,将该项技术应用于工业生产存在一定的困难。但随着对其研究深入,必将成为未来先进的绿色凝固技术。     

高性能镁合金的特种制备技术

镁合金管、棒、板及异型材料在汽车、电子、航空、航天等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，但其加工成形性能差。采用快速凝固、喷射沉积技术制备镁合金，可细化合金的晶粒，改善其变形能力，是获得高性能镁合金材料的最佳选择。本文系统介绍了快速凝固、喷射沉积技术制备高性能镁合金材料的方法。     

脉冲磁场在金属材料制备中的应用研究现状与展望

综述了近年来脉冲磁场应用于铝合金、镁合金、高温合金等金属材料,以及金属基复合材料制备的研究现状,总结和分析了脉冲磁场对合金和复合材料凝固过程的作用机制,展望了脉冲磁场在金属材料制备研究中的未来方向。     

Al-Ti-C中间合金的制备及其在4032铝合金中的应用

采用元素直接合成法,以工业纯铝、钛屑及石墨颗粒为原料制备Al-Ti-C中间合金,研究和评价了Al-Ti-C中间合金的显微组织及其对4032铝合金铸态组织和活塞模锻件组织的影响。结果表明,制备的Al-Ti-C中间合金由Al基体、长条状Al3Ti相和细小粒状TiC相,以及少量的游离C组成。将其应用于4032铝合金中,起到了明显的铸态晶粒细化效果。用该合金制备的活塞模锻件,显微组织和性能优良。     

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。     

细化钢铁材料晶粒的原理与方法

细化晶粒是控制金属材料组织结构的最重要、最基本的方法,目前,实际应用的成块材料可获得的最细的铁素体晶粒约为5μm。获得细晶粒的方法有利用相变和再结晶的热处理（或形变热处理）,钢液超速冷却,机械合金化,超细粒子烧结和非晶体结晶等。形变热处理对晶粒细化极为有效,已以实验室规模获得了具有小于或等于1μm的超细晶组织的成块材料。本文以形变热处理为中心,介绍了控制轧制、加速冷却的形变热处理（TMCP）,以及形成微细双相组织、亚晶大角度化等细化晶粒的方法,从金相学角度阐述了细化晶粒的原理和方法的现状及最新进展。     

不同脉冲电压对45钢凝固组织的影响

选择45钢作为研究对象,考察了不同脉冲电压对其宏观凝固组织、微观凝固组织以及成分偏析的影响.实验发现,经过不同脉冲电压处理后,45钢的宏观凝固组织得到明显改善,等轴晶增加,柱状晶减少,随脉冲电压升高,效果越明显;并发现经过电脉冲处理后,45钢的显微组织也发生了显著改变,魏氏组织减少,珠光体增加,且珠光体片层间距变薄;同时,脉冲电压对45钢的成分偏析具有一定的影响,使易偏析元素C、S、P的偏析均有一定程度的改善.C的偏析指数由未处理的1.257降低为1.125,S的偏析指数由来处理的1.502降低为1.063,P的偏析指数由未处理的1.384降低为1.237.     

微波技术在金属材料制备中的应用现状

微波技术如何应用于金属材料制备是当前材料研究工作的重要方向之一.本文在分析微波场与金属的相互作用后,简要介绍了微波技术在金属间化合物合成、金属粉末冶金材料烧结、金属材料熔炼及焊接等方面的研究进展.     

金属材料晶界工程研究进展

利用晶界工程技术能够显著提高金属材料的力学、化学及磁学性能,因此,晶界工程已成为金属材料研究的一个重要领域。本文对晶界工程的基本理论进行了介绍,在此基础上综述了近年来这一研究领域的发展概况,并提出了未来的进一步研究方向。     

金属材料的动态再结晶机制及组织特征

动态再结晶是金属材料改变组织状态的一种重要方式。本文综述了典型金属材料在高温塑性变形中的三种动态再结晶机制,即不连续动态再结晶、连续动态再结晶和几何动态再结晶。描述了不同再结晶机制的组织特征,包括晶界取向分布、晶内取向积累方式、动态再结晶晶粒尺寸及其与流变应力的关系。作者基于Ti-24Ni-4Zr-8Sn和Ti-25Nb-3Zr- 3Mo-2Sn钛合金的热变形组织演变的研究,提出除了材料本质性能决定了高温塑性变形的再结晶机制外,温度、应变速率、应变量及变形方式等的不同配合可以导致多种再结晶机制发生。     

非晶复合材料制备与性能

总结了近年来本课题组在外加强化相非晶复合材料制备方面取得的主要研究结果。通过制备过程凝固控制获得了性能优异的非晶复合材料,其中金属W／Zr基非晶合金双连续相复合材料压缩强度达到3450MPa,压缩应变为48％;金属Ti／Mg基非晶合金双连续相复合材料压缩强度达到1750MPa,塑性应变为30％;8％Nb颗粒／Mg基非晶复合材料压缩强度达到900MPa,塑性应变为12．1％;6％SiC颗粒／Zr基非晶复合材料压缩强度达到2230MPa,塑性应变为3％。     

金矿样品中金的粒度判定及在标准物质研制中的应用

采用"重复分析测定-筛上残金比-人工重砂鉴定"的方法判断矿石样品中的金是否以微细粒级形式均匀分布,此法可用于指导分析样品制样,提高小试样品的代表性。方法用于金厂金矿标准物质候选物检验,根据小试样品的粒度实验结果选用180目筛和50%过筛率进行人工过筛实验,筛下样品经球磨混匀后可作为该矿金矿石标准物质。     

金属材料在核能中的应用

核能与金属材料的关系非常密切。核反应堆里的燃料就是放射性稀有金属铀。用不带电的中子轰击铀原子核,铀原子核就会分裂变成两个质量差不多大小的新原子核,从而释放出核能,同时产生新的中子;新产生的中子又以同样的方式轰击其他铀核,使新的铀核分裂,这样继续发展下去,一变     

Splash Splat to Disk Splat Transition Behavior in Plasma-Sprayed Metallic Materials

A variety of metallic powder particles were thermally sprayed onto the mirror polished metallic substrate surface and the effect of both substrate temperature and ambient pressure on the flattening behavior of the particle was systematically investigated. In the flattening behavior of the sprayed particle onto the substrate surface, critical conditions were recognized both in the substrate temperature and ambient pressure. That is, the flattening behavior changed transitionally on that critical temperature and pressure range, respectively. A transition temperature, T _t, and transition pressure, P _t, were defined and introduced, respectively for those critical conditions. The fact that the dependence of both transition temperature and transition pressure on the sprayed particle material had similar tendency indicated that the wetting of the substrate by the molten particles seemed to be a domination in the flattening. Three-dimensional transition curvature by combining both transition temperature and transition pressure dependence was proposed as a practical and effective controlling principle of the thermal spray process. This article is an invited paper selected from presentations at the 2007 International Thermal Spray Conference and has been expanded from the original presentation. It is simultaneously published in Global Coating Solutions, Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference, Beijing, China, May 14-16, 2007, Basil R. Marple, Margaret M. Hyland, Yuk-Chiu Lau, Chang-Jiu Li, Rogerio S. Lima, and Ghislain Montavon, Ed., ASM International, Materials Park, OH, 2007.     

电磁场在材料凝固加工领域的应用

介绍了电磁场在材料凝固加工领域的应用情况,包括静磁场、强静磁场、低频磁场、行波磁场与旋转磁场、高频磁场与电磁成形技术、复合电磁场的应用等。对未来的电磁凝固技术进行了展望。     

磁场在材料凝固技术中的应用研究现状

介绍了磁场分类及其在材料凝固技术中的应用研究现状。磁场可分为稳态磁场和非稳态磁场,其中稳态磁场又可分为尖角磁场(CMF)、垂直磁场(VMF)、水平磁场(HMF);非稳态磁场可分为旋转磁场(RMF)、行波磁场(TMF)、脉动、脉冲、交变磁场(AMF、PMF)和复合电场磁场(EMF),同时具体阐述了每种磁场的机理及其在材料凝固技术中的应用情况。最后对未来的电磁凝固技术进行了展望。     

场变量模型在材料微观结构演化中的应用

采用场变量模型来模拟材料微观结构的演变过程取得了非常大的进展，已成为描述材料微观结构演化的非常成功的模型之一。通过定义一系列高阶可微的保守场和非保守场变量来表述微观组织的空间分布，采用计算机模拟来描述这些场变量的变化路径，从而很好地预测及控制微观组织演化过程。本文详细介绍了场变量模型的基本原理及其在材料科学与工程各领域应用的最新进展。