金属基复合材料原位反应相场模型

原位反应法制备金属基复合材料具有增强体与基体间无杂质、无污染、颗粒分布均匀等优点,已成为制备金属基复合材料的一种重要方法,揭示其动力学机制及规律具有重要的理论及工业价值.然而,原位反应过程具有反应时间短、随机发生、温度高等特点,目前采用原位实验观测其反应过程仍存在较大困难.本文采用相场法模拟金属熔体内的原位反应过程,首先建立了能够描述双束金属熔体界面反应形核的相场模型,并采用该模型模拟了不同参数下相界反应形核过程.结果表明,形核率随着曲率半径及噪声强度的增大而增大,小曲率半径及强噪声条件下新相颗粒尺寸分布更加均匀,形核率随着过冷度的增大而先增大后减小.     

往复挤压准晶增强快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金

采用往复挤压工艺将快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金薄带在330℃挤压2道次和4道次,然后正挤压制成Φ10 mm的棒材。用OM,TEM,XRD及DTA研究了往复挤压过程中准晶相I-Mg3YZn6弥散析出及对力学性能的影响。研究表明,往复挤压有利于快速凝固Mg92.5Zn6.4Y1.1合金薄带的焊合,获得组织致密、均匀、高强韧合金。往复挤压2道次,相组成为-αMg和准晶I-Mg3YZn6,脱溶析出纳米准晶相较少;4道次相组成为-αMg和准晶I-Mg3YZn6及MgZn相,脱溶弥散析出的纳米I-Mg3YZn6准晶相及MgZn相较多。往复挤压提高材料的拉伸性能,其主要原因是细晶强化和析出强化。     

Mg-Zn-Y系合金的铸态组织及其相变点

采用Nikon Epiphot型光学显微镜、RigakuD／max-3C型X射线衍射仪（XRD）、带有能谱仪（EDS）的JEOL JSM-6700F型扫描电子显微镜（SEM）研究了高镁、低锌、低钇三元Mg-Zn-Y系合金的铸态组织及其分布特点。在铸态组织中，钇及锌均聚集于晶界。因此在Zn，Y含量相对低时，满足成分条件在晶界形成三元金属间化合物相的成分要求。合金中主要存在的三元相为W（Mg3Y2Zn3）相、Z（Mg3YZn6）相、X（Mg12YZn）相。结合差热分析进一步讨论了合金中相的变化温度。结果表明：W相的共晶熔化温度为520℃；Z相的相变温度为445℃；X相的熔化温度为540℃。     

运动晶界与调幅分解相互作用过程的相场法研究

晶界控制的调幅分解对材料微观组织及性能有着十分重要的影响,然而,限于研究手段,我们对晶界与调幅分解间相互作用过程及机制的认识仍存在不足.本文采用相场法模拟了实际多晶体系的调幅分解过程,研究了晶界曲率及晶界处原子扩散速率对调幅组织形貌的影响,并讨论了调幅分解与晶界迁移的相互作用关系.结果表明,晶界能够促进并调制调幅组织形貌,晶界附近为各向异性调幅组织,晶粒内部为各向同性双连通调幅组织;随着晶界曲率增大,调幅组织由垂直晶界转变为平行晶界;调幅分解速度随着晶界原子扩散系数的增大而增大,而调幅分解过程中的晶界迁移速度则随着晶界原子扩散系数的增大表现为先减小后增大;三维模拟结果与二维模拟结果相一致.