钟宏, 李双明, 吕海燕, 刘林, 邹光荣[1]2007年在《Nd-Fe-B包晶合金的定向凝固组织及相选择》文中研究指明对Nd11.76Fe82.36B5.88包晶成分和Nd13.5Fe79.75B6.75过包晶成分合金进行了高梯度定向凝固和激光快速定向凝固实验,研究了Nd-Fe-B合金组织形成及相选择与凝固参量(温度梯度G,生长速度V,合金成分C0)之间的对应关系.针对包晶相为无固溶度的化学计量比结构的Nd-Fe-B合金体系,讨论计算了合金定向凝固过程γ-Fe及包晶T1相的界面温度随生长速率的变化,获得了Nd-Fe-B合金定向凝固相/组织选择图,确定了合金凝固中各相及生长形态转化的条件.Bridgman定向凝固实验中,随着抽拉速率的增加,T1相由平面/小平面向枝晶形貌转变;Nd13.5Fe79.75B6.75合金的激光实验中,凝固速率由4.4~5.0mm/s时,领先析出的组织由γ-Fe枝晶转变为T1相枝晶.实验结果与理论计算给出的相/组织选择图吻合较好.
王猛[2]2002年在《Zn-Cu包晶合金定向凝固组织及相选择》文中研究表明包晶凝固是一类十分重要的相变过程，许多结构材料和功能材料的加工过程均涉及到包晶反应。近年来人们发现，通过包晶凝固可以获得丰富多彩的凝固组织，而这些组织的形成已经不能为早期的包晶凝固理论所解释。 为了对包晶合金的凝固组织演化、组织及相选择规律、快速凝固条件下的层片生长结构及其形成原因进行系统性研究，本文以Zn-Cu合金为实验合金，选择了亚包晶、过包晶以及接近包晶点成分的四组试样，在45K／mm的温度梯度和2μm／s～6400μm／s的凝固速度区间进行了定向凝固实验。采用组织形貌观察、相结构鉴定等方法，分析合金成分以及凝固条件对最终凝固组织和相构成的影响，依据实验结果归纳出Zn-Cu包晶合金的组织选择表。在考虑充分形核假设的条件下，采用数值计算方法求算各相以单相凝固时的界面响应函数，确定给定温度梯度和合金成分的凝固动力学优势相，基于最高界面生长温度判据对凝固过程中的组织及相选择规律进行分析；而后通过考虑优势生长相界面前沿成分过冷区的形核，引入两相在凝固过程中的相互作用，对最高界面生长温度判据给出的组织及相选择图加以修正。与实验中获得的组织选择图对比，发现修正后的组织及相选择图与实验吻合良好。 研究中发现，随着凝固速度的提高，低速下的胞状生长有向高速条件下的有序层片组织转变的趋势，并在3200μm／s以及6400μm／s的高速凝固条件下Zn-2.0wt％Cu合金中获得了典型的两相层片状生长组织，其组织形貌与较低速度条件下形成的列状胞晶组织有显着差异。采用计算相图方法对Zn-Cu包晶相图的亚稳分支进行了考察，发现在高速凝固条件下，由于界面非平衡效应和界面张力作用的影响，平衡的包晶相图将发生向亚稳共晶相图的转变，并据此对两相层片状生长组织的形成机理进行解释。结合共晶凝固层片间距计算的相关理论模型对这种凝固组织的层片间距进行了分析，发现基于亚稳相图的共晶层片间距模型可以对实验中观察到的两相层片间距给出较好描述。
王猛, 苏云鹏, 林鑫, 沈淑娟, 黄卫东[3]2003年在《Zn-Cu包晶合金定向凝固组织演化 Ⅱ.相选择的改进分析》文中研究表明最高界面生长温度判据在充分形核假设条件下已经被应用于包晶凝固的相选择分析中,但在形核成为组织和相选择的重要控制因素时则需要对其适用性进行考察.本文在采用最高界面生长温度判据基础上,通过分析界面前沿成分过冷区的形核条件,对依据最高界面生长温度判据建立的组织选择图进行了修正,获得的结果能够很好地描述实验中获得的包晶合金定向凝固组织的演化规律.
李新中, 郭景杰, 苏彦庆, 吴士平, 傅恒志[4]2005年在《定向凝固包晶合金带状组织的形成机制及相选择 Ⅰ.带状组织的形成机制》文中提出对定向凝固包晶合金在不同生长条件下,初生相和包晶相分别作为单相和充分形核相以低速平界面生长时,从初始到稳态的整个过渡区间,两相在界面及界面前沿液相中的溶质分布进行了分析.利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温度判据,分析了初始过渡区内可能发生的第二相形核转变,确定了形成带状组织的成分条件.考虑到相生长的历史相关性,将带状组织区分为周期性带状组织区和单一带状组织区,更能够对实验现象进行合理的解释.对Ti-Al合金的计算结果与理论分析一致,
郭景杰, 李新中, 苏彦庆, 吴士平, 傅恒志[5]2005年在《定向凝固包晶合金带状组织的形成机制及相选择 Ⅱ.相选择》文中研究表明利用充分形核假设和成分过冷准则以及相稳定生长的最高界面温度判据,对包晶合金低速平界面凝固前沿尚未确立稳态成分分布的情况进行了分析,并考虑到相生长的历史相关性,建立了从初始到稳态的整个过渡区间,随凝固距离变化的相选择模型.与Hunziker模型相比,更清楚地分析了整个凝固过程中发生的相和组织形态的转变,对实验现象进行了更合理的解释.对Ti—Al合金相选择图的计算结果与理论分析一致.
何其武[6]2006年在《定向凝固Cu-Cr亚共晶合金初始过渡区组织演化和相选择》文中研究表明材料的性能决定于材料的组织,而凝固的最终组织与初始非稳态过程有着密切的历史相关性。初始过渡区对后续凝固组织的完整性及其变化有着十分重要的影响。本文以广泛应用的Cu-Cr自生复合材料为应用背景,以制备Cu—Cr自生复合材料的定向凝固制备方法为基础,研究其制备过程中出现的初始凝固问题。一方面,考察了试样初始过渡区非稳态组织的演变、共晶生长、界面形态及组织特征等多方面的凝固特性,并结合相图对各相的形成特点作以探讨;另一方面,在此基础上考察了稳态组织变化及相形核特征,以此与非稳态初始过渡区转变作以对比;同时,也研究了初生相和共晶相的竞争生长机制。 本文在现有的关于Cu—Cr亚共晶合金定向凝固技术的研究基础上,考察了不同抽拉速率阶段的初始过渡区组织转变特点,结果表明:Cu—Cr亚共晶合金定向凝固初始过渡区的典型组织转变经历如下叁个过程:初生α相阶段→完全的共晶组织(α+β)阶段→“初生相+共晶组织”的混合组织阶段(枝晶调整阶段)。并且不同的速率阶段的初始过渡区转变特点有所不同。随着抽拉速率的增加,初始过渡区组织由中速时首先析出单相α、再凝固出全部共晶组织的两个过渡生长阶段,演化为高速时只有单相α生长的单一过渡生长阶段(低速下组织演化与高速时相同)。本文通过理论分析认为:一方面,共晶系合金在定向凝固时由于受到初生领先相析出的影响,导致共晶生长失稳。并推导出偏离共晶点的亚共晶系合金的失稳临界速率V_1;另一方面,初生相生长也容易失稳,产生共晶相。在低速抽拉时,初生α相易在C_i=C_E处失稳;而在抽拉速率较高时,初生α相易在C_i<C_E处失稳。
参考文献：
[1]. Nd-Fe-B包晶合金的定向凝固组织及相选择[J]. 钟宏, 李双明, 吕海燕, 刘林, 邹光荣. 中国科学(G辑:物理学 力学 天文学). 2007
[2]. Zn-Cu包晶合金定向凝固组织及相选择[D]. 王猛. 西北工业大学. 2002
[3]. Zn-Cu包晶合金定向凝固组织演化 Ⅱ.相选择的改进分析[J]. 王猛, 苏云鹏, 林鑫, 沈淑娟, 黄卫东. 金属学报. 2003
[4]. 定向凝固包晶合金带状组织的形成机制及相选择 Ⅰ.带状组织的形成机制[J]. 李新中, 郭景杰, 苏彦庆, 吴士平, 傅恒志. 金属学报. 2005
[5]. 定向凝固包晶合金带状组织的形成机制及相选择 Ⅱ.相选择[J]. 郭景杰, 李新中, 苏彦庆, 吴士平, 傅恒志. 金属学报. 2005
[6]. 定向凝固Cu-Cr亚共晶合金初始过渡区组织演化和相选择[D]. 何其武. 西北工业大学. 2006