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FRACTAL ANALYSES OF DIRECTIONAL SOLIDIFICATION BEHAVIOR OF A Ni-BASE SUPERALLOY

SUN Liling DONG Lianke ZHANG Jishan TANG Yajun ZHANG Jinghua HU Zhuangqi Institute of Metal Research , Academia Sinica , Shenyang , China SUN Liling , Institute of Metal Research , Academia Sinica , Shenyang 110015 , China

金属学报(英文版)

The morphology of solid/liquid interface of a directionally solidification process is described by means of fractal analysis,and the relations among the fractal dimension of the solid/liq- uid interface,solidification rate,dendrite arm space and the phosphorus content of the test al- loys have been given.It was found that the increase of the solidification rate and the phos- phorus content of the test alloy will lead to a increase,following the regularity of exponential function,in the fractal dimension of solid/liquid interface.Furthermore,by combining the fractal theory and the thermodynamic principle with the measured results,it has been proved that the fractal dimension is not only a kind of simple geometrical parameter used in des- cribing irregular geometry,but also a state function depending the change of solidification parameters and chemical compositions.

关键词: fractal dimension , null , null , null , null

Fractal Description of the Solid/Liquid Interface of a Directionally Solidified Superalloy with Different Phosphorus Content

Liling SUN Lianke DONG Jinghua ZHANG Zhuangqi HU Institute of Metal Research , Academia Sinica , Shenyang , 110015 , China

材料科学技术（英文）

The solid/liquid interface of a directionally solidified Ni-base superalloy with different phosphorus contents was quantitatively described by means of fractat method.When the solidification rate was fixed,the relationship between the fractal dimensionality of the solid/liquid interface and the phos- phorus content of the test alloy was given.Combined the thermodynamics and fractal theory,the ef- fect mechanism of phosphorus content on fractal dimensionality of the solid/liquid interface was discussed.

关键词: fractal description , null , null , null

电子束区熔定向凝固Ni-Si共晶合金的固-液界面演化规律

崔春娟 , 杨猛 , 杨程 , 薛添 , 田露露 , 问亚岗

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.03.016

采用电子束悬浮区熔定向凝固技术制备了Ni-Ni3Si共晶自生复合材料,在稳态晶体生长区,采用零功率法获取了不同凝固速率的固-液界面.研究表明,随凝固速率的增大,固-液界面的形态发生了明显的变化.在凝固速率较低时,固-液界面基本保持平界面,形成的是规则的层片状共晶组织.随凝固速率的增大,成分过冷增大,平界面失稳,凝固组织的规则性也降低.此外,根据M-S界面稳定性判据,计算了不同凝固速率不同干扰波长对固-液界面稳定性的影响,理论计算与实验结果基本吻合.

关键词: 定向凝固 , 电子束悬浮区熔 , 凝固速率 , 固-液界面 , 成分过冷

熔体超温处理温度对新型镍基单晶高温合金溶质分配行为的影响^*

王海锋 , 苏海军 , 张军 , 黄太文 , 刘林 , 傅恒志

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00288

采用熔体超温处理技术对新型含Re和Ru的镍基单晶高温合金熔体进行不同温度的超温处理, 利用EPMA研究了定向凝固过程中合金元素的溶质分布状态及溶质分配系数随熔体超温处理温度变化的演化规律. 结果表明, 在平界面定向凝固条件下, 随熔体超温处理温度的升高, Al, Ta元素在固液界面前沿液相一侧的分布呈现先增大后减小的趋势, 而Re, W, Ru, Co元素则呈现与之相反的规律, Mo, Cr元素无明显变化; 而熔体超温处理温度对Ru, Co, Mo, Cr元素的溶质分配系数影响较小. 熔体超温处理使合金熔体结构发生变化, 进而影响元素分布, 是导致溶质分配系数发生变化的主要原因.

关键词: 熔体超温处理温度 , 溶质分配系数 , 固液界面

熔体超温处理温度对新型镍基单晶高温合金溶质分配行为的影响

王海锋 , 苏海军 , 张军 , 黄太文 , 刘林 , 傅恒志

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00288

采用熔体超温处理技术对新型含Re和Ru的镍基单晶高温合金熔体进行不同温度的超温处理,利用EPMA研究了定向凝固过程中合金元素的溶质分布状态及溶质分配系数随熔体超温处理温度变化的演化规律.结果表明,在平界面定向凝固条件下,随熔体超温处理温度的升高,A1,Ta元素在固液界面前沿液相一侧的分布呈现先增大后减小的趋势,而Re,W,Ru,Co元素则呈现与之相反的规律,Mo,Cr元素无明显变化;而熔体超温处理温度对Ru,Co,Mo,Cr元素的溶质分配系数影响较小.熔体超温处理使合金熔体结构发生变化,进而影响元素分布,是导致溶质分配系数发生变化的主要原因.

关键词: 熔体超温处理温度 , 溶质分配系数 , 固液界面

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