钟宏
,
李双明
,
刘林
,
吕海燕
,
邹光荣
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
对Nd_(14)Fe_(79)B_7合金进行了定向凝固试验与形核有关的凝固组织形成研究.发现凝固速率为200和500μm/s试样中局部区域有粗大等轴Fe枝晶形成;并且在凝固速率500 μm/s的试样中存在α-Fe枝晶与Nd_2Fe_(14)B枝晶交替生长的带状组织.分析表明,当凝固速率为200μm/s时,定向生长的Fe枝晶界面前沿液相中的温度分布相对于γ-Fe平衡液相线是过冷的;当凝固速率为500μm/s时,Fe枝晶生长界面前沿相对于γ-Fe和Nd_2Fe_(14)B平衡液相线均会产生过冷.理论分析可以解释定向凝固试样中等轴晶和枝晶带状组织的形成.
关键词:
包晶合金
,
定向凝固
,
形核
,
组织选择
曹崇德
,
鲁晓宇
,
魏炳波
金属学报
采用熔融玻璃净化法使大体积Co85Cu15亚包晶合金的最大过冷度达到351K（0.21TL），实验测得其超过冷临界过冷度为379K.随着过冷度的增大，显微组织由树枝晶转变为等轴晶，并显著细化；溶质截留效应增强，显微偏析程度减小,Co的同素异构转变受到抑制，凝固组织中Co主要是亚稳的过饱和α-Co固溶体,ε-Co含量极少.对初生相形核率进行了理论计算，发现在过冷度为351K时合金熔体仍然发生异质形核.依据LKT／BCT枝晶生长理论对初生相生长速度和枝晶顶端半径进行了理论计算
关键词:
包晶合金
,
liquid metal
,
undercooling
,
rapid solidification
骆良顺张宇民苏彦庆王新郭景杰傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00485
利用电阻加热和感应加热Bridgman定向凝固系统对非小平面包晶系模型合金Fe-Ni合金进行系统的定向凝固实验研究, 探索2种常规定向凝固条件下对流对包晶合金定向凝固过程中带状组织和宏观偏析的影响规律.发现在高G/V定向凝固过程中, 对流使包晶合金定向凝固过程中轴向和径向形成严重的宏观偏析, 从而使组织演化异常复杂且难以达到稳态.轴向宏观偏析体现在有限长试样从定向凝固开始至凝固结束都将发生初生相向包晶相的转变过程, 转变过程受合金成分和对流强度影响.径向宏观偏析体现在试样心部贫溶质易形成初生相, 边缘富集溶质易形成包晶相, 在径向上也存在初生相向包晶相的转变过程.
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
convection
,
segregation
,
banding structure
肖琪
,
胡锐
,
王军
,
李金山
,
刘毅
稀有金属材料与工程
通过深过冷凝固实验对Co-Ru包晶合金中不同相的析出及演化行为进行了研究.采用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法对该合金的深过冷实验获得了217 K(0.12 TL)的最大过冷度.结合经典形核理论的计算结果,在全过冷度范围内ξ始终作为先析相优先从熔体中析出.当过冷度(△T)小于临界过冷度(△T* ≈ 180 K)时,合金凝固组织表现为典型的包晶组织,此时包晶相的析出依赖于ξ相的形态改变;当△T＞△T*时,虽然ξ相仍为先析相,但是包晶相α的析出不再依赖于ξ相,而是直接从过冷熔体中析出并与ξ相竞争长大.随着过冷度的增大,包晶相的相对含量先增加后减少最后再次增加.
关键词:
Co-Ru合金
,
深过冷
,
包晶合金
,
相对含量
,
亚稳相
王灵水
,
沈军
,
商昭
,
王雷
,
傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00067
利用边界层模型和Bower-Brody-Flemings模型,分析了对流条件下合金生长界面形态、合金分别以平界面和胞界面生长时界面前沿的溶质分布.在此基础上,运用充分形核和成分过冷准则以及最高界面温度判据,分析了对流条件下包晶合金定向凝固过程中初生相和包晶相生长界面前沿发生第二相形核转变的条件,建立了对流条件下定向凝固包晶合金的相和微观组织选择模型.此模型不仅涵盖Hunziker模型和Karma模型,还能预测Hunziker模型和Karma模型所不能反映的对流条件下的混合带状组织和胞状初生相与平界面包晶相的协同生长组织,能够更为合理地解释对流条件下包晶合金的复杂定向凝固组织.将Sn-1.6％Cd(质量分数)包晶合金的理论计算结果和实验结果进行了对比,两者吻合较好.
关键词:
包晶合金
,
定向凝固
,
相选择
,
对流
郭景杰
,
李新中
,
苏彦庆
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温度判据,
对包晶合金低速平界面凝固前沿尚未确立稳态成分分布的情况进行了分析,
并考虑到相生长的历史相关性, 建立了从初始到稳态的整个过渡区间,
随凝固距离变化的相选择模型. 与Hunziker模型相比, 更清楚地分析了
整个凝固过程中发生的相和组织形态的转变, 对实验现象进行了更合
理的解释. 对Ti-Al合金相选择图的计算结果与理论分析一致.
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase selection
李新中
,
郭景杰
,
苏彦庆
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
对定向凝固包晶合金在不同生长条件下, 初生相和包晶相分别作为单相和充分形核相以
低速平界面生长时, 从初始到稳态的整个过渡区间, 两相在界面及界面前沿液相中的
溶质分布进行了分析. 利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温
度判据, 分析了初始过渡区内可能发生的第二相形核转变, 确定了形成带状组织的成
分条件. 考虑到相生长的历史相关性, 将带状组织区分为周期性带状组织区和单一带状
组织区, 更能够对实验现象进行合理的解释. 对Ti--Al合金的计算结果与理论分析一致.
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
band structure
李新中
,
苏彦庆
,
郭景杰
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
通过对当前包晶相变相场模型特征参数的优化, 建立了适合对具体合金包晶相变微观
组织演化进行模拟的相场模型．利用该模型对高G/vp定向凝固Ti-Al合金的
单个包晶相核心依附初生相表面的生长行为进行了模拟．结果表明, 三相交节点延伸特
性的差异将导致形成离散带状和岛屿带状两种典型组织．并且, 计算域宽度、包晶相
形核过冷度和初始成分直接影响到定向凝固包晶合金三相交节点的延伸, 也就影响到其最终的微观组织．
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase-field model
苏彦庆
,
李新中
,
郭景杰
,
吴士平
,
傅恒志
金属学报
采用包晶相变相场模型分别模拟了高G/vP定向凝固Ti-Al合金在
小直径试样的连续形核和大直径试样的多重形核情况下, 包晶两相微观组织
演化．模拟结果表明, 对于小直径试样, 减小试样尺寸或减小包晶相形核过冷
度倾向于形成岛屿带状组织; 而对于大直径试样, 包晶相所占体积分数以及
形核率的不同将导致形成离散带状、岛屿带状和耦合生长组织．
关键词:
包晶合金
,
directional solidification
,
phase-field model
