闵志先沈军王灵水冯周荣刘林傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00185
采用液态金属冷却(LMC)定向凝固技术, 对镍基高温合金DZ125在凝固速率为1.5 μm/s的条件下其平界面生长的微观组织演化规律进行了研究. 结果表明: 凝固组织演化经历3个不同的阶段, 当凝固分数fs<0.26时, 为单相γ组织, 基体中零星分布着细小的颗粒状的未熔HfC; 当0.26<fs<0.86时, 为γ/MC共生组织, MC为纤维状或者板片状; 当fs>0.86时, 为 γ/γ´共晶组织和分布于其中的粗大块状$M$C. EPMA结果表明: Al, Ti, Ta和Mo含量随fs的增大而增大; 而W, Cr和Co含量随fs的增大而减小. 分析指出, 凝固组织转变是由于溶质再分配产生的宏观溶质分布不均匀造成的.
关键词:
镍基高温合金
,
directional solidification
,
microstructure
,
solute distribution
张敏
,
李露露
,
徐蔼彦
,
李继红
中国有色金属学报
基于枝晶生长的扩散界面模型，改进元胞自动机法，并结合有限差分法，综合考虑浓度场、温度场以及熔池形状，建立 Fe-0.04%C(质量分数)合金枝晶生长和溶质浓度分布模型。模拟单个等轴晶的生长形貌及枝晶尖端生长速度随时间的变化关系、多个等轴晶的生长形貌和溶质浓度分布、柱状晶的生长形貌和耦合温度场后的柱状晶?等轴晶转变过程，并与实验进行对比。结果表明：取向角对枝晶形貌有一定的影响；枝晶尖端生长速度随时间的延长最后趋于稳定；熔池形状影响柱状晶生长形貌；溶质主要富集在枝晶根部及晶界处。模拟结果与实验结果吻合较好。
关键词:
元胞自动机-有限元法
,
枝晶生长
,
溶质分布
,
温度分布
邹晋
,
谢仕芳
,
周喆
,
付青峰
,
谌昀
,
翟启杰
,
陆德平
材料热处理学报
研究了低频交变磁场下Cu-14Fe原位复合材料的凝固行为,讨论了磁场施加和磁场强度对铸锭组织、溶质分布和性能的影响.结果表明,Cu-14Fe复合材料常规凝固组织中Fe相主要呈枝晶和不规则长条状分布,施加交变磁场后,Fe相转化成梅花状或等轴状晶粒,分布更均匀.交变磁场的施加导致Cu基体中Fe溶质含量降低,磁场强度越大,浓度下降越明显.交变磁场的施加大幅降低了铸锭中的氧含量,提高了材料的电导率,降低了基体硬度.交变磁场对Cu-14Fe原位复合材料凝固过程的影响分别从动力学和热力学方面进行了分析,磁场一方面通过力场改变了熔体的热流和溶质分布,另一方面作为能量场作用于熔体影响了晶胚形核的势垒,从而影响了Cu-14Fe原位复合材料的凝固组织与性能.凝固过程中施加交变磁场有利于Cu-14Fe原位复合材料中Fe相的细化和析出.
关键词:
Cu-Fe原位复合材料
,
交变磁场
,
Fe枝晶
,
溶质分布
罗盛宝
,
王伟丽
,
夏瑱超
,
魏炳波
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64391-1
采用熔融玻璃净化技术研究了三元 Fe35Cu35Si30合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328 K (0.24TL)。结果表明，合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24 K时，α-Fe相为初生相，凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24 K之后，合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230 K的范围内，FeSi金属间化合物为富Fe区的初生相；当过冷度高于230 K时，Fe5Si3金属间化合物取代FeSi相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加，FeSi相的生长速率逐渐升高，而Fe5Si3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区，初生相始终为FeSi金属间化合物。能谱分析表明，富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。
关键词:
深过冷
,
相分离
,
枝晶生长
,
快速凝固
,
溶质分布
毕晓勤
,
傅恒志
材料导报
制备了定向凝固Cu-1.0%Cr亚共晶自生复合材料,研究了初生α相生长对共晶生长的影响机制,探讨了亚共晶合金中共晶的生长规律.研究结果表明,Cu-1.0%Cr合金定向凝固时,在初生α相间生长的共晶受到初生相生长的影响,在热场不定向和生长空间受限的双重作用下,共晶无定向地杂乱生长.初生α相的生长引起枝晶间液相溶质分布的变化,随着凝固速度的增大,初生α枝晶间液相溶质的浓度分布趋于平缓,成分趋近于CE.Cu-1.0%Cr合金在快速凝固条件下,初生α相生长改变了共晶的生长环境,致使形成非平衡凝固组织--离异共晶.
关键词:
共晶组织
,
溶质分布
,
非平衡凝固组织
张敏
,
薛覃
,
李露露
,
李继红
兵器材料科学与工程
将元胞自动机法和有限差分法相结合,建立焊接熔池凝固过程中枝晶生长模型.运用此模型对Ti-Al合金凝固过程显微组织进行模拟研究,分析形核数及冷却速率对显微组织的影响.结果表明:Ti-Al合金焊缝处显微组织主要表现为柱状晶,且随时间的延长,枝晶之间竞争生长激烈,高次枝晶随之产生;形核数增加,枝晶间距减小,高次枝晶生长受限,出现胞枝混合现象;冷却速率不仅影响枝晶生长速度和枝晶臂间距大小,而且带来严重的溶质浓度偏析.
关键词:
元胞自动机法
,
枝晶形貌
,
溶质分布
