黄太文刘林张卫国张军傅恒志
金属学报
采用液态金属冷却高温度梯度定向凝固设备, 研究了抽拉速率跃迁对单晶高温合金DD3一次枝晶间距和微观偏析的影响. 结果表明, 单晶高温合金枝晶一次间距表现出明显的历史相关性.当抽拉速率(或生长速率)分别从600和300 μm/s跃迁到100 μm/s和直接以100 μm/s速率生长时, 一次间距分别为56.5, 86和111.5 μm. 而生长速率分别从50和100 μm/s跃迁到300 μm/s和直接以300 μm/s速率生长获得的一次间距分别为109, 93和70 μm. 一次间距值与Hunt-Lu模型预测的基本吻合, 但实验结果证明其上限与下限的比值λ1max/λ1min>2, 与Ma-Sahm的预测结果一致. 成分分析表明, 相同稳态条件下枝晶的一次间距变小, 偏析也有所降低.
关键词:
单晶高温合金
,
growth rate
,
transition
,
primary dendrite arm spacing
,
microsegregation
陈丹丹张海涛王向杰崔建忠
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00427
利用直接水冷半连续(常规DC)铸造工艺和低频电磁铸造(LFEC)工艺分别制备了Al-4.5%Cu(质量分数)合金铸锭.
测量了常规DC铸造和LFEC过程中的温度曲线, 研究了低频电磁场条件下的铸锭微观组织变化和Cu元素的微观偏析. 通过金相观察发现, 在低频电磁场作用下, α-Al和$\theta$相的共晶组织变得细小, 其面积分数明显减小. 利用电子探针测量结果绘制Cu元素成分曲线, 发现在凝固的最初过渡区, Cu元素的成分曲线在低频电磁场作用下升高, α-Al中Cu元素含量增加. 通过计算得到Cu元素的有效分配系数ke, 发现在最初过渡区ke线性增大到1. LFEC工艺使得Cu元素的ke变大, 并且随着电流强度的增强这一趋势愈发明显. 由于低频电磁场加速了凝固前沿的冷却速度, 使更多的Cu原子固溶在 α-Al中, Cu元素在铸锭中的微观偏析得到了改善.
关键词:
Al-4.5%Cu合金
,
low frequency electromagnetic casting (LFEC)
,
microsegregation
,
effective distribution coefficient
陈福义
,
介万奇
金属学报
应用相图计算耦合Scheil模型、简单Scheil方程和实验比较研究了Al--Cu--Zn合金单相凝固过程的凝固路径和微观偏析。相图计算耦合Scheil模型的计算结果显示, Al--Cu--Zn合金单相凝固结束点的溶质含量与凝固初始点的成分同步变化, 溶质含量和溶质分凝系数随凝固过程的进行不断增加; 在热力学计算出合金分凝系数的基础上, 简单Scheil方程可以计算初生相含量, 从不同溶质得到的计算结果是自洽的, 并与相图计算耦合Scheil模型的预测值一致; 实验测定了不同成分铝合金的共晶含量和枝晶间距, 实验数据与模型结果基本一致。
关键词:
Al--Cu--Zn合金
,
Scheil equation
,
microsegregation
Y.C. Miao
,
X.M. Zhang
,
G.D. Wang
金属学报(英文版)
The position of the solidification completed temperature of twin roll stainless strip casting process is very important to the quality of the casting strip. In order to control this position, the solidification completed temperature should be known at first.The present paper first simulated dendritic microsegregation under conditions of twin roll stainless strip casting, and got the relationship between the temperature and solid fraction of the mush zone. The temperatures such as ZDT (equal to the solidification completed temperature) and LIT (liquid impenetrable temperature), et al., also were obtained. Then by using the turbulent model, the flow and thermal fields of the pool of the twin roll stainless strip casting, and the speed and temperature fields of different casting speeds were given and also explained. The results are coincident with the experimental result. Combined with the results of these two simulations. the appropriated casting speed was found.
关键词:
strip casting
,
null
,
null
,
null
,
null
刘明翔
,
王开
,
夏丹
,
蒋涛
,
朱子宗
材料热处理学报
采用耦合溶质场的相场模型模拟了亚共晶Al-2mol％ Si二元合金枝晶生长过程,研究了不同过冷度条件下枝晶的生长形貌以及沿生长方向溶质浓度的分布情况,同时分析了固相溶质扩散系数对微观偏析的影响.结果表明:过冷度对溶质的分布有较大影响,过冷度的增加使凝固界面溶质的富集程度增大;增大固相溶质扩散系数,溶质的微观偏析程度减轻;计算结果与Ivantsov理论值能够较好的吻合.
关键词:
铝硅合金
,
相场模型
,
微观偏析
,
枝晶生长
高斯峰
,
刘林
,
张军
,
肖俊峰
,
张炯
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.06.005
采用选晶法在改进型Bridgman定向凝固炉中制备镍基单晶高温合金DD403,利用电子探针(EPMA)技术研究了DD403合金在枝晶生长条件下的显微偏析.结果表明,随着抽拉速率增加DD403的偏析程度逐渐加剧.偏析于枝晶间元素Al、Ti和枝晶干元素Co、W的偏析程度随着抽拉速率的增加而增大,而合金元素Mo和Cr的偏析比接近于1,基本不存在偏析,且偏析比随抽拉速率增加没有明显变化.研究结果同时表明,随着抽拉速率增加DD403的共晶含量逐渐增加.
关键词:
镍基单晶高温合金
,
定向凝固
,
显微偏析
,
共晶
尧军平
,
李翔光
,
龙文元
,
张磊
,
王法军
,
李文
中国有色金属学报
以AZ91D合金为例，模拟研究镁合金凝固时的溶质分布情况，着重定量分析过冷度ΔT对枝晶尖端前沿最高溶质浓度、枝晶干轴对称中心溶质浓度、枝晶尖端溶质扩散层厚度以及溶质偏析比的影响。模拟结果表明：贫 Al 区主要集中于一次枝晶干和二次枝晶臂的轴对称中心，过冷度ΔT越大，枝晶尖端前沿溶质浓度c*L越高，枝晶干中心溶质浓度*Sc 越高，枝晶尖端前沿溶质扩散层厚度δ越小，偏析比 SR越大，微观偏析越严重，其具体关系分别为c*L1＞c*L2＞c*L3＞c*L4、*S1c ＞*S2c ＞*S3c ＞*S4c 、δ1＜δ2＜δ3＜δ4和SR1＞SR2＞SR3＞SR4。
关键词:
镁合金
,
相场法
,
微观偏析
,
计算机模拟
,
密排六方结构
