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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
高压下Al基合金的凝固组织特征   总被引:3,自引:0,他引:3  
 研究了亚共晶或过共晶Al-Cu和Al-Si合金在5 GPa压力条件下凝固的显微组织特征。与常压相比,高压不仅会明显改变凝固组织形态,而且会使凝固组织尺寸发生变化,有时粗化,有时细化。凝固组织粗化还是细化与压力对液固两相区温度间隔的影响有关。当压力使液固两相区温度间隔增大时,凝固组织粗化,反之细化。此外,还提出了一种针对树枝晶和胞状晶两种不同形态组织的尺寸评价新方法。  相似文献   

2.
采用落管方法实现了液态Cu-10 wt.%Zr亚共晶、Cu-12.27 wt.%Zr共晶和Cu-15 wt.%Zr过共晶合金在微重力无容器条件下的快速共晶与枝晶生长.Cu-12.27 wt.%Zr共晶合金的凝固组织随液滴直径减小由层片规则共晶向不规则共晶转变,且层片间距减小;Cu-10 wt.%Zr亚共晶合金的初生(Cu)相随液滴直径减小由粗大树枝晶向棒状晶转变,且所占体积分数增加,部分区域形成花状凝固组织,(Cu)相枝晶辐射向外生长;Cu-15 wt.%Zr过共晶合金初生相则为金属间化合物Cu_9Zr_2相,呈条状生长,随液滴直径减小冷却速率增大,凝固组织由宏观弯曲生长向球状晶胞转变.理论计算表明,三个合金液固相变枝晶与共晶的生长均由溶质扩散控制.测定Cu-10 wt.%Zr亚共晶合金初生(Cu)相显微硬度随液滴直径减小而增大,三个合金的共晶相随合金初始成分增大而增大.  相似文献   

3.
鲁晓宇  廖霜  阮莹  代富平 《物理学报》2012,61(21):352-358
采用落管无容器处理技术实现了Ti61.2Cu32.5Fe6.3三元包共晶合金在自由落体条件下的快速凝固,获得了直径为80—1120μm液滴的凝固组织.实验中获得的过冷度范围为34—293 K,最大过冷度达0.23TL.研究发现,在自由落体条件下,由于受到无容器、微重力、超高真空等因素的影响,合金熔体的凝固组织中包含Cu0.8Fe0.2Ti相、CuTi2相和CuT3相,显著偏离了平衡状态.Cu0.8Fe0.2Ti为初生相,同时又与CuTi2相形成两相共晶;CuTi3相则呈现枝晶形貌,并发生了明显的溶质截留效应.随着过冷度的增大,共晶组织由层片共晶向不规则共晶转变,形貌由长条状共晶团变为椭球状共晶团,最终变为球状共晶胞;Cu0.8Fe0.2Ti相枝晶形貌由粗大枝晶变为碎断枝晶,进一步变成不规则的粒状晶粒;CuTi3相枝晶则由碎块状转变为完整枝晶.  相似文献   

4.
谷倩倩  阮莹  代富平 《物理学报》2017,66(10):106401-106401
采用落管无容器处理技术实现了Fe_(67.5)Al_(22.8)Nb_(9.7)三元合金在微重力条件下的快速凝固,获得了直径为40—1000μm的合金液滴.实验中合金液滴的过冷度范围为50—216 K,冷却速率随着液滴直径的减小由1.23×10~3K·s~(-1)增大到5.53×10~5K·s~(-1).研究发现,Fe_(67.5)Al_(22.8)Nb_(9.7)合金液滴的凝固组织均由Nb(Fe,Al)_2相和(αFe)相组成,且随着液滴直径的减小,初生Nb(Fe,Al)_2相由树枝晶转变为等轴晶,共晶组织发生了约3倍的细化且生长特征由层片共晶向碎断共晶转变;硬质初生Nb(Fe,Al)_2相的析出有效提高了合金的显微硬度.与电磁悬浮条件下同过冷合金的凝固组织对比发现,落管条件下的合金液滴凝固组织更细化,使得合金显微硬度提高了2%—6%.  相似文献   

5.
研究了Pd40Ni40P20合金在重力(1g)及微重力(μg)条件下凝固组织中溶质原子的分布.与重力条件相比,微重力条件下凝固的样品组织中,初生相的P含量较低,而Pd的含量较高;共晶区域内的平均P含量较高而平均Pd含量较低.深入分析初生树枝晶一次枝晶间距L与冷却率υ以及固液界面前沿液相中溶质综合输运系数D的相互关系,发现地面条件下的固液界面前沿液相中溶质综合输运系数D1g比空间的Dμg大17倍.这是造成显微组织中溶质分布差异的主要原因  相似文献   

6.
刘俊明 《物理学报》1992,41(5):861-868
本文从理论和实验两方面研究层状共晶定向凝固。理论上将层状共晶定向凝固与胞晶列定向凝固及Hele-Shaw胞中粘性指发展进行类比,给出层状共晶稳态凝固条件下溶质扩散、热传输与界面张力效应之间的耦合系,导出λ2ν=consi标度关系。实验上考察了规则Al-Al2Cu共晶和非规则Al-Si共晶定向凝固,证实耦合关系存在。还讨论了两种共晶凝固界面特征和热传输的影响。 关键词:  相似文献   

7.
杨尚京  王伟丽  魏炳波 《物理学报》2015,64(5):56401-056401
在自由落体条件下实现了液态Al-4 wt.%Ni亚共晶、Al-5.69 wt.%Ni共晶和Al-8 wt.%Ni过共晶合金的深过冷与快速凝固. 计算表明, (Al+Al3Ni)规则纤维状共晶的共生区是4.8–15 wt.%Ni成分范围内不闭合区域, 且强烈偏向Al3Ni相一侧. 实验发现, 随液滴直径的减小, 合金熔体冷却速率和过冷度增大, (Al)和Al3Ni相枝晶与其共晶的竞争生长引发了Al-Ni 共晶型合金微观组织演化. 在快速凝固过程中, Al-4 wt.%Ni亚共晶合金发生完全溶质截留效应, 从而形成亚稳单相固溶体. 当过冷度超过58K时, Al-5.69 wt.%Ni 共晶合金呈现从纤维状共晶向初生(Al) 枝晶为主的亚共晶组织演变. 若过冷度连续增大, Al-8 wt.%Ni过共晶合金可以形成全部纤维状共晶组织, 并且最终演变为粒状共晶.  相似文献   

8.
强磁场对Al-Si合金凝固组织中硅分布的影响   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
为了揭示强磁场对金属凝固组织的影响规律,本文研究了Al-14.98%Si(质量分数)和Al-9.2%Si(质量分数)合金在强磁场作用下凝固组织的变化趋势,分析了强磁场对合金凝固组织中Si分布的影响.研究发现,均恒磁场和梯度磁场分别通过洛伦兹力和磁化力的作用对合金的凝固组织产生影响,强磁场可以显著改变初晶硅在合金中的分布状况.在均恒磁场作用条件下初晶硅在合金中均匀分布;在梯度磁场条件下,由于磁化力和浮力的共同作用,初晶硅在试样的上部或下部聚集.同时,磁化力也改变了共晶体在合金中的组织形态,使试样上部和下部共晶体的层片间距明显不同.理论和实验分析表明,Al-Si合金在强磁场中凝固时,磁场能作用于凝固过程,使共晶体中的Al含量增大,共晶点向左偏移. 关键词: 强磁场 凝固过程 共晶组织 Al-Si合金  相似文献   

9.
曹永青  林鑫  汪志太  王理林  黄卫东 《物理学报》2015,64(10):108103-108103
研究了在液氮冷却条件下激光快速熔凝Ni-28 wt%Sn亚共晶合金的组织演化过程. 结果显示, 熔池从上至下可以分为三个区域: 表层为平行激光扫描方向的α-Ni转向枝晶区; 中部为近乎垂直于熔池底部外延生长的α-Ni柱状晶区; 底部为少量的残留α-Ni初生相和大量的枝晶间(α-Ni+Ni3Sn) 共晶组织. 激光熔凝区组织受原始基材组织的影响很大, 熔池中的α-Ni枝晶生长方向受到了热流方向和枝晶择优取向的双重影响. 与基材中存在的层片状、棒状和少量离异(α-Ni+Ni3Sn)共晶的混合组织相比, 熔池内的共晶组织皆为细小的规则(α-Ni+Ni3Sn)层片状共晶, 皆垂直于熔池底部外延生长, 并且从熔池顶部至底部, 共晶层片间距逐渐增大. 分别应用描述快速枝晶生长的Kurz-Giovanola-Trivedi 模型和描述快速共晶生长的Trivedi-Magnin-Kurz模型对熔池表层凝固界面前沿的过冷度进行估算, 发现熔池表层α-Ni 枝晶和(α-Ni+Ni3Sn)层片共晶的生长过冷度在50.4-112.5 K 之间, 远大于相应深过冷凝固(α-Ni+Ni3Sn) 反常共晶生长的临界过冷度20 K, 这说明文献报道的临界过冷度并不是反常共晶出现的充分条件.  相似文献   

10.
研究了Pd40Ni40P20合金在重力(1g)及微重力(μg)条件下凝固组织中溶质原子的分布.与重力条件相比,微重力条件下凝固的样品组织中,初生相的P含量较低,而Pd的含量较高;共晶区域内的平均P含量较高而平均Pd含量较低.深入分析初生树枝晶一次枝晶间距L与冷却率υ以及固液界面前沿液相中溶质综合输运系数D的相互关系,发现地面条件下的固液界面前沿液相中溶质综合输运系数D1g比空间的Dμg大1.7倍. 关键词:  相似文献   

11.
The solidified microstructure of bulk undercooled Ag40Cu30Ge30 alloy consists of three parts: primary (Ge) phase, the complex structure of (Ag + Ge) and (Ag + ε 2) pseudobinary eutectics, and (Ag + Ge + ε 2) ternary eutectic. In comparison, the pseudobinary eutectic no longer appears in an alloy droplet solidified in a drop tube. Once the undercooling exceeds 225 K and the cooling rate is greater than 2×103 K s−1, the microstructure of the solidified droplet is totally composed of anomalous ternary eutectic. In both cases, the primary (Ge) phase exhibits various faceted growth morphologies at different undercoolings, such as columnar block, long dendrite, equiaxed dendrite and rod-like crystal. Some refined side branches grow from the equiaxed (Ge) dendritic branches composed of {111} twins, which is ascribed to the rapid epitaxial growth of (Ag + Ge) pseudobinary eutectic from the (Ge) dendritic branches. Moreover, both the primary (Ge) phase and the (Ge) phase in the (Ag + Ge) pseudobinary eutectic are effective heterogeneous nuclei for the (Ag+ε 2) pseudobinary eutectic. As undercooling increases, the (Ge) phase in the (Ag + Ge+ε 2) ternary eutectic transforms from faceted to non-faceted phase, while the independent nucleation and growth of the (Ag) and ε 2 phases in the ternary eutectic displaces their previous cooperative growth. These growth kinetics transitions result in the formation of anomalous ternary eutectic.  相似文献   

12.
姚文静  魏炳波 《中国物理》2003,12(11):1272-1282
The Co-12%Si hypoeutectic, Co-12.52%Si eutectic and Co-13%Si hypereutectic alloys are rapidly solidified in a containerless environment in a drop tube. Undercoolings up to 207K (0.14T_E) are obtained, which play a dominant role in dendritic and eutectic growth. The coupled zone around Co-12.52%Si eutectic alloy has been calculated, which covers a composition range from 11.6 to 12.7%Si. A microstructural transition from lamellar eutectic to divorced eutectic occurs to Co-12.52%Si eutectic droplets with increasing undercooling. The lamellar eutectic structure of the Co-12.52%Si alloy consists of εCo and Co_3Si phases at small undercooling. The Co_3Si phase cannot decompose completely into εCo and αCo_2Si phases. As undercooling becomes larger, the Co_3Si phase grows very rapidly from the highly undercooled alloy melt to form a divorced eutectic. The structural morphology of the Co-12%Si alloy droplets transforms from εCo primary phase plus lamellar eutectic to anomalous eutectic, whereas the microstructure of Co-13%Si alloy droplets experiences a `dendritic to equiaxed' structural transition. No matter how large the undercooling is, the εCo solid solution is the primary nucleation phase. In the highly undercooled alloy melts, the growth of εCo and Co_3Si phases is controlled by solutal diffusion.  相似文献   

13.
强磁场对Mn-Sb包晶合金相变及凝固组织的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
苑轶  李英龙  王强  刘铁  高鹏飞  赫冀成 《物理学报》2013,62(20):208106-208106
以Mn-56.5 wt%Sb包晶合金为研究对象, 进行了不同磁场、不同冷速条件下的凝固实验. 通过对液相线温度、包晶温度的考察, 发现强磁场可以提高Mn-56.5 wt%Sb合金的液相线温度, 且该上升值随磁感应强度的增加而增加, 当所施加的磁感应强度为11.5 T时, 液相线温度升高大约3 ℃, 但施加磁场后包晶反应温度没有明显改变. 对该合金的凝固组织进行定量金相分析发现, 施加磁场后MnSb相明显减少, 该结果与磁场对相变温度的影响相一致. 另外通过X射线衍射分析发现, 强磁场诱发包晶反应生成相MnSb的c轴垂直于磁场方向取向, 而Mn2Sb相的(311)面平行于磁场方向取向. 对不同冷速凝固的Mn-56.5 wt%Sb合金组织进行定量金相分析结果显示, 强磁场对合金凝固过程的作用效果受到冷却速度的影响. 随着冷却速度的增加, 强磁场对该合金凝固组织中MnSb相的相对含量变化影响效果减弱. 关键词: 强磁场 包晶合金 凝固 相变温度  相似文献   

14.
Because of their unusual optical, thermoelectric, and magnetic properties, iron sili- cides have attracted considerable attention in recent years. Among them, particular at- tention has been paid to the orthorhombic semiconducting iron disilicide β-FeSi2 due to its direct band gap of about 0.85 eV at room temperature, which makes it a candidate material to be used in optoelectronic devices in near-infrared light sources and detectors. In addition, β-FeSi2 has good physical and chemical sta…  相似文献   

15.
Solidification of 0.1–1.0 mm diameter droplets of Fe-66.7 at.%Si alloy was achieved in a 3 m drop tube. The XRD, EDS, and SEM measurements reveal that all the droplets are composed of the primary phase α and the α+ε eutectic. With decreasing droplet diameter, the growth mode of the primary phase α changes from faceted to nonfaceted growth and the eutectic changes from needle-like to anomalous eutectic. In addition, the width of the primary phase α decreases with decreasing droplet size. The different cooling rates and undercooling levels corresponding to the samples with different sizes are responsible for the morphology changes. The cooling rates of the samples with different diameters during free fall were calculated and their effects on the microstructure formation were discussed. This kind of transition is also found inside the same sample, which is due to the larger cooling rate on the surface than at the center.  相似文献   

16.
在Ag38.5Cu33.4Ge28.1三元共晶合金的深过冷实验中,获得的最大过冷度为175 K(0.22TE). XRD分析表明,不同过冷条件下其共晶组织均由(Ag),(Ge)和η(Cu3Ge)三相组成. 在小过冷条件下,三个共晶相协同生长,凝固组织粗大.随着过冷度的增大,共晶组织明显细化,(Ge)相与其他两相分离,以初生相方式生长,而(Ag)相与η相始终呈二相层片共晶方式共生生长. 当过冷度超过80 K时,初生相(Ge)由小过冷时的块状转变为具有小面相特征的枝晶方式生长. 部分小面相(Ge)枝晶出现规则的花状,花瓣数介于5—8之间,并且过冷度越大(Ge)相越容易分瓣. 花状(Ge)枝晶的晶体表面为{111}晶面簇,择优生长方向为〈100〉晶向族. 关键词: 三元共晶 晶体形核 深过冷 快速凝固  相似文献   

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