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Ni-7.3%Si-2.2%B合金快淬组织与深过冷快凝机制

引言 人们往往将快速凝固形成的微晶、超细微粒子、准晶及非晶等组织归功于高的急冷速度,却很少注意液态金属形核前的过冷度以及它对整个凝固进程的影响。实际上,熔体深过冷和传统的急冷技术都是实现合金快速凝固的有效途径,但后者属于急速动态过程,难以进行直接的观察和研究,而对于获得深过冷的大体积液态金属,却可以在较慢的冷却速第9期李德林等:Ni一7.3%si一22%B合金快淬组织与深过冷快凝机制A 507度下清楚地考察其快速凝固过程。本文的目的是通过比较Ni一7.3%Si一2.2%B三元合金快淬薄片与大体积深过冷试样的凝固组织,并根据快速采集得到的再辉曲线,研究深过冷液态金属的快凝行为。二、实验方法 母合金由纯度为99.9%Ni,99.99%Si和99,999%B在氢气保护下于石英管内熔配而成。液态金属净化和急冷在图1所示的高真空悬浮熔炼与快速凝固装置中进行。采用特制的几03玻璃净化和纯循环过热净化相结合的方法消除或钝化液态合金中的外来晶核...  (本文共6页) 阅读全文>>

《材料导报》2002年07期
材料导报

深过冷合金中的非平衡现象分析

0 引言 快速凝固是制备新材料的主要技术之一,它对材料的微观组织结构和宏观特性都产生了深刻的影响。深过冷技术是快速凝固技术中的一种,相对于急冷凝固技术,它能实现合金在慢速冷却条件下发生快速凝固。这为研究者研究合金快速凝固中的一砦非平衡现象提供了一种新的途径。如合金在深过冷条件下凝固的晶粒细化机制_】。],枝晶的生长速度与生长形态13“],合金深过冷状态亚稳相的出现条件、原因、演化规律[““。深过冷技术是迄今为止唯一能在较大尺寸试样中实现快速凝固的方法,从热力学的角度考虑,深过冷合金在液/固界面卜完全可能发生非平衡凝固乃至无扩散凝固,使合金中的原子“冻结”在原来的位置形成块体非晶,如Pd。。Ni。。P。。[7]、Pd。sNi。。si。,∞]、Pd。。Ni。。P。;B。19’等合金。在控制过冷度的条件下,也可能形成块体纳米材料,如Pd。。si。。_1…、Fe.si—B_1】’等合金。1 过冷的概念及影响过冷的因素 溶液要凝固,就必须...  (本文共3页) 阅读全文>>

《铸造技术》2018年02期
铸造技术

变质和热处理对A354缸盖组织和性能的影响

A354铝合金类似于我国ZL111铝合金(GB/T1173-1995),属Al-Si系合金,铸造Al-Si系合金由于其良好的铸造性能、耐腐蚀性能和力学性能等优势,是铸造铝合金中品种最多,用途最广的一类合金[1]。Al-Si合金中加入Cu、Mg强化元素,经热处理后可以获得高强度广泛应用于航空、汽车、运输机械等行业中[2]。由于铝硅合金的组织由韧性的α固溶体和坚硬的硅相所组成,变质处理在铸造铝合金生产上应用十分普遍,能有效的提高力学性能和塑性[3]。Sr是目前Al-Si合金最理想的变质剂[4],铝合金变质和热处理工艺对产品组织和性能的影响已有相关研究[5,6],,但对A354材料的相关研究较少,本文对A354铸造合金缸盖Sr变质和热处理进行研究。1实验材料铝合金:A354,参照ASTM B108铝合金铸件美国标准,并通过添加Al-10Sr变质剂,来获得以下实验合金,主要化学成分见表1。2试验试样采用金属型铸造方式,分别用以上4种化学...  (本文共4页) 阅读全文>>

《金属功能材料》1999年02期
金属功能材料

熔体快淬Mn-Cu-Cr合金的性能

研究了熔体快淬78193X合金(含Mn78%,Cu19%,Cr3%)的微观组织和热变形性能。所研究的试样是通过合金熔体在不同材料(铜,青铜,黄铜,耐蚀不锈钢)的冷却辊表面上冷凝,所获得的条带厚80~150m、宽5~8mm,并且是在氩气氛中浇铸的。熔体冷却速度自105℃/s变化。用X射线结构分析法、光学和电子显微镜研究了条带的微观组织。用长15~20mm的条带试样,测量了在变化温度时的热变形性,借助于阿基米德螺线卷绕法完成这种试样的规定变形(2%~6%)。用经过...  (本文共1页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

深过冷合金的异常凝固行为

深过冷凝固是材料在大过冷度下的凝固,是一种极端非平衡凝固。一般它是借助于快速凝固和熔体净化的复合作用而得到的。通过控制凝固过程对平衡偏离的程度所产生的非平衡效应,不仅可以减小偏析、细化组织,而且还发展了非晶、准晶、纳米晶新材料,因此成为近年来最活跃的研究领域之一。本课题主要研究探讨了深过冷凝固后产生的一系列异常结晶行为。为了揭示其理论机理,做了以下工作: 研究了Ni_99.5B_0.5合金第一次晶粒细化过程缓慢的原因。从枝晶生长条件的角度入手,分析了几种晶体稳定性模型; 考察了扩散系数、温度梯度、生长速率等因素对晶体界面形态的影响,建立了晶体竹节状生长模型,并从理论上推导出晶体过冷度与节点间距的函数关系。通过对实验数据进行非线性拟和,得到了符合实验结果的经验公式,与理论推导得到的函数关系相比,两者的过冷度与晶粒尺寸均符合-2/3 次方的指数关系,从而验证了竹节状生长模型及其理论推导。研究了Ni_99.5B_0.5合金晶粒尺寸突然...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《稀有金属快报》2004年05期
稀有金属快报

冷却速率对熔体快淬Nd-Fe-B合金的显微组织和磁性能的影响

用快淬工艺可制备高矫顽力Nd-Fe-B磁体,获得理想的显微组织。为了达到最大的矫顽力,需要对熔体Nd-Fe-B合金进行热处理,这种Nd-Fe-B合金具有比化学计量成分Nd2Fe14B少的Nd含量和高的B含量。南斯拉夫的N.Talijan等学者研究的Nd-Fe-B合金是快淬合金体,它是通过选择最佳的冷却速率(即冷却轮的转速为15m/s),在Ar气氛下,在一个自旋滚轮的外表面形成的。这种淬火合金含有12.0%Nd,4.2%B,0.2%Pr,和余量铁。淬火薄带在600℃下热处理2min。用菲利普衍射仪对其进行X射线分析,阴极角度2θ的范围从0°~90°。在室温下,采用Co57(Rh)射线源对样品进行透射几何法穆斯堡尔能谱分析。吸收物表面覆上足够量的测试材料颗粒,使铁原子表面密度达到大约10mg/cm2。用CONFIT程序来对能谱进行分析和解析。通过对直径为2mm、厚度为1.5mm的圆柱形,轻微压制成型的...  (本文共1页) 阅读全文>>