郑运荣
,
蔡玉林
,
阮中慈
,
马书伟
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.006
在高温合金中,元素Hf和Zr可以促进γ+γ′共晶、MC(2)碳化物、M2SC碳硫化物和Ni5M相的形成,改变草书状MC和M3B2成为块状并且通过净化晶界或枝晶间自由态的S来提高这些薄弱部位的结合强度,从而延迟裂纹的形成和扩展.Hf和Zr可提高铸造高温合金室温拉伸和中温持久的强度和塑性.Hf,Zr抑制次生碳化物M23C6和M6C的生成,从而提高了合金在高温长时热暴露时的显微组织稳定性.Hf,Zr降低合金的初熔温度,Ni5Hf和Ni5Zr相的初熔被认为是Hf,Zr影响初熔的主要原因.通过1150℃/8h的预处理,Ni5Hf以Ni5Hf+γ(C)→MC(2)+γ反应或者固溶两种方式被消除.元素Hf可以缩小枝晶间失去毛细管补缩能力和固相线之间的温度范围,还能降低枝晶间液池沟通所需的液体量.在凝固后期枝晶间的富Hf熔体具有很好的流动性、浸润性和趋肤效应,这些都是降低合金热裂倾向、提高合金可铸性和焊接性能的有利因素.具有高的化学活性的富Hf液膜容易在铸件表面形成Hf2O薄层.Hf和Zr是钎焊用中间层合金的降熔点元素.根据凝固过程中富Hf,Zr熔体的成分最终发展出Ni-18.6Co-4.5Cr-4.7W-25.6Hf和Ni-10Co-8Cr-4W-13Zr两种中间层合金,使单晶高温合金的无Si、B连接成为现实.还发展出了定向凝固片状Ni3Al/Ni7Hf2共晶合金,成分为Ni-5.8Al-32Hf和Ni-4Al-26Hf-8Cr-4W.Ni-5.8Al-32Hf合金的最佳凝固条件为温度梯度G=250℃·cm-1和凝固生长速率R=5μm·s-1;Ni-4Al-26Hf-8Cr-4W,凝固条件为G=350℃·cm-1和R=1μm·s-1.
关键词:
高温合金
,
相变
,
铪
,
锆
,
凝固
,
初熔
,
TLP连接
,
Ni3Al/Ni7Hf2共晶
,
显微组织
,
MC(2)碳化物
,
Ni5Hf相
,
力学性能
袁训锋
,
丁雨田
,
郭廷彪
,
胡勇
,
唐向前
中国有色金属学报
基于Wheeler等提出的纯扩散相场模型,建立耦合溶质场、温度场和流场的相场模型,采用有限差分法对控制方程进行数值求解,研究Ni-Cu合金凝固过程中单晶粒枝晶和多晶粒枝晶在强制对流作用下的生长行为.结果表明:熔体的流动显著改变凝固前沿的传热和传质,从而改变枝晶的生长行为.在流速为6.43 m/s的垂直强制对流作用下,上游枝晶受过冷熔体冲刷,枝晶尖端溶质浓度和温度低,实际过冷度大,枝晶生长迅速,稳态生长速度比纯扩散时增加28%;热量和溶质在下游富集,下游枝晶尖端溶质浓度和温度高,实际过冷度小,枝晶生长缓慢,稳态生长速度比纯扩散时减小26%.
关键词:
Ni-Cu合金
,
相场法
,
强制对流
,
枝晶生长
,
凝固
,
溶质场
,
温度场
,
流场
刘汉武
,
王勤峰
,
郭鹏
,
刘林
钢铁研究学报
考虑存在热传导、热辐射等实际凝固边界条件,根据相变热传导等效热容法有限元理论,对K4169合金叶片熔模铸造过程中的温度场分布进行了瞬态求解,得出了叶片纵剖面和横断面上各点处的温度值随时间的变化规律.再以此为基础,根据Rappaz等提出的等轴生长溶质扩散模型计算出每一时间步长后固相分数的变化,用此值来修正该时间步长内结晶潜热释放后的温度,再利用连续形核模型和枝晶尖端生长的动力学模型,采用胞状自动机技术,对K4169合金叶片凝固时的晶粒组织形成过程进行了耦合模拟.模拟结果与实验测试所得的金相组织相符,这为研究K4169合金叶片的高温力学性能和耐腐蚀性能奠定了重要的理论基础.
关键词:
K4169合金
,
叶片
,
凝固
,
相变
,
温度场
,
有限元分析
,
耦合模拟
李晓红
,
关颖
,
李伟
,
张静武
,
张湘义
功能材料
采用X射线衍射分析(XRD)技术,研究了NdprFeCoB熔体快淬所制备的α-Fee/Nd2Fe14B纳米晶的织构形成过程.结果表明,Nd2Fe14B纳米晶具有较强的(001)织构,而α-Fe纳米晶具有(110)织构,这些织构垂直于薄带表面,且从自由面到激冷面逐渐减弱.从自由面到激冷面,Nd2Fe14B相在(001)晶面法线方向的尺寸和α-Fe相在(220)晶面法线方向的尺寸逐渐减小.在激冷面各晶面法线方向的尺寸相近,表明纳米晶的形状近似于等轴晶.α-Fe/Nd2Fei4B纳米晶织构的形成和生长受合金薄带在凝固过程中热流梯度的控制.
关键词:
复合纳米永磁体
,
晶体织构
,
控制
,
凝固
郑亮
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.002
对铸造镍基高温合金K417G进行了不同冷却速率的凝固试验,并对凝固后的试样进行了光学金相和定量金相分析,研究了凝固冷速对合金显微组织的影响,通过线性回归的方法确定了平均枝晶间距与凝固冷速的关系.结果表明:凝固冷速增大明显细化树枝晶、MC碳化物和(γ+γ′)共晶.冷速对MC碳化物的量影响不大,但对(γ+γ′)共晶量有明显影响,过快和过慢的冷速都能引起(γ+γ′)共晶量增加.K417G合金的平均枝晶间距(λ/μm)与凝固时冷速(V/℃·s-1)存在λ=85.1V-0.35的对应关系,根据该关系式可以通过测量铸件不同部位的平均枝晶大小确定该部位凝固时的冷却速率.
关键词:
Ni基高温合金
,
凝固
,
显微组织
,
枝晶间距
,
K417G
陈素琼
,
张家泉
,
崔立新
,
干勇
,
倪满森
钢铁研究学报
基于对板坯连铸温度场、热-机械应力应变场的数值模拟,研究了不同工艺条件下板坯凝固过程中液芯长度的变化规律.同时还探讨了板坯在液态、凝固和固态冷却过程的收缩行为.通过这两方面的研究,对国外报道的某些连铸机上已采用的凝固末端轻压下技术进行剖析,并分析实时控制对板坯质量的重要性,为有效实现凝固末端轻压下技术实时控制的国产化打下理论基础.
关键词:
板坯
,
轻压下
,
凝固
,
中心线裂纹
邓沛然
,
李建国
稀有金属材料与工程
初步研究了磁致伸缩材料TbFe1.9合金在磁场中凝固的取向控制.结果表明,在与重力平行的120mT磁场中,当Φ16 mm的合金熔体的冷却速率为0.7℃/min时,平行于磁场的[111]取向将成为凝固后试样中的择优取向.结合对凝固速率的控制,在远高于居里点的高温熔体中,磁性材料的晶体生长沿易轴的取向可在较弱的磁场中实现.
关键词:
取向
,
凝固
,
易磁化轴
,
磁致伸缩材料
,
磁场
朱新华
,
朱立光
,
孟娜
,
孙向东
材料热处理学报
为了解决37Mn5连铸圆坯皮下裂纹问题,采用FCA方法和全程间接耦合法建立了连铸圆坯热力耦合模型,并结合现场数据,模拟分析了铸坯传热行为和应力分布,揭示了铸坯缺陷产生的原因,提出了相应的改进措施,为优化生产工艺提供了理论依据.结果表明,将原二冷各段水量分配比例调整为18: 28: 30:24后,铸坯表面最大回温由原来的185℃降至8℃,铸坯表面的最大总应变较优化前降低了0.00067,消除了连铸坯皮下裂纹缺陷,铸坯质量得到明显改善.
关键词:
37Mn5钢
,
凝固
,
热-力耦合模型
,
铸坯质量
张丁非
,
兰伟
,
丁培道
,
张保平
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.04.006
通过设计制作一套可获得不同凝固冷却速度的镁合金熔炼与浇注装置,采用多通道连续温度记录仪,获得了对应不同凝固冷却速度下的AZ91镁合金试样.用定量金相分析之截线法测定了各个试样的二次枝晶间距,并对不同凝固冷却速度下的组织特征做了简要分析.用数学回归的方法得到了AZ91镁合金的凝固冷却速度与二次枝晶间距的定量关系式.
关键词:
AZ91
,
凝固
,
冷却速度
,
枝晶间距
,
定量关系
张志强
,
乐启炽
,
崔建忠
,
刘鸿明
稀有金属材料与工程
采用自行研制的镁合金熔体超声处理装置对Mg-4Al-1 Si合金熔体进行处理,研究超声处理功率、超声处理时间和超声处理温度对其凝固组织及相形貌的影响.结果表明:超声处理可以显著细化Mg-4Al-1 Si合金的凝固组织,适当提高超声功率和处理温度以及适当延长处理时间均可增强细化效果.650 ℃Mg-4Al-1Si合金熔体经270 W超声处理50 s可以取得较好的细化效果,平均晶粒尺寸为107 μm,为未经超声处理合金晶粒尺寸(383 μm)的28％.另外,经超声处理的Mg-4Al-1Si合金中Mg2Si相由未经超声处理时的粗大汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状.
关键词:
镁合金
,
超声
,
凝固
,
组织细化
