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Sr-Y对A356合金二次枝晶以及时效过程的影响

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Sr-Y对A356合金二次枝晶以及时效过程的影响

作者：李小芳河北工业大学

学位级别：硕士

本文研究了Sr-Y中间合金向A356合金添加后对合金显微二次枝晶和时效过程的影响。利用金相显微镜测量二次枝晶间距,扫描电镜观察时效析出相Mg2Si,同时利用XRD分析相组成,DSC曲线分析析出相的析出动力学过程,使用导电仪进行了电导率的测... 详细信息

本文研究了Sr-Y中间合金向A356合金添加后对合金显微二次枝晶和时效过程的影响。利用金相显微镜测量二次枝晶间距,扫描电镜观察时效析出相Mg2Si,同时利用XRD分析相组成,DSC曲线分析析出相的析出动力学过程,使用导电仪进行了电导率的测定。研究实验表明: DSC曲线可知,Sr-Y复合变质比Sr变质共晶温度降低了2.7℃,Sr-Y的加入促进了枝晶柱状化生长并导致二次枝晶数量大幅度提高,Sr-Y使二次枝晶更加细化。Sr-Y的存在降低了枝晶固液界面能,导致枝晶尖端的生长过冷度降低抑制液相中柱状晶的形核,因此Sr-Y的加入促进了柱状枝晶的形成,固液界面能的降低也使得柱状枝晶的二次枝臂间距减小。T6处理后Sr-Y复合变质的A356合金中硅的形貌更圆整均匀。 DSC曲线可知: Sr-Y变质后的A356合金GP、β″、β′、β区的形成在时间上要早于Sr变质的。试样通过电解抛光,采用SEM观察可知最终析出相Mg2Si的析出量增多并且细小分散。达到时效峰的时间也相应提前,时效峰值更高（80HBW）。电导率值在一定程度反映了固溶过程中硅相形态变化,随着固溶时间的延长,硅相发生熔断、粒化和长大,同时合金电导率先增加后降低;Sr-Y变质的A356合金最佳固溶时间为6h,此时电导率达到最大值为22.05×106S/m;在时效过程中,Sr变质和Sr-Y复合变质的A356合金的电导率随时间延长而增加,Sr-Y复合变质的A356合金的导电性更好。

关键词： A356 Sr-Y 二次枝晶时效 Mg2Si 导电率

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二次枝晶臂等温粗化数学模型

材料研究学报 1987年第4期 33-40页

作者：韩青有胡汉起钟雪友北京钢铁学院

在前人提出的二次枝晶臂等温粗化的四种物理模型的基础上,本文建立了多元合金二次枝晶臂等温粗化动力学模型。在钢和 A1合金中,此模型和前人的实验结果一致。实验结果和理论分析表明,稀土元素可以显著地细化钢的二次枝晶臂间距。

关键词：二次枝晶粗化二次枝晶臂间距数学模型试验模型

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钢凝固过程中二次枝晶间溶质分布的模型研究

钢铁研究 2009年第1期37卷 25-28页

作者：刘伟刘浏何平钢铁研究总院工艺所北京100081

对凝固过程中二次枝晶间溶质质量分数分布进行了模型研究,该模型考虑了包晶反应的影响以及固相中溶质的扩散,讨论了钢中w(C)以及冷却速度对枝晶间溶质质量分数分布的影响。计算结果表明,枝晶间Mn、P的偏析较严重,随着w(C)的增加,枝晶间M... 详细信息

对凝固过程中二次枝晶间溶质质量分数分布进行了模型研究,该模型考虑了包晶反应的影响以及固相中溶质的扩散,讨论了钢中w(C)以及冷却速度对枝晶间溶质质量分数分布的影响。计算结果表明,枝晶间Mn、P的偏析较严重,随着w(C)的增加,枝晶间Mn、P的偏析加剧,随着冷却速度的降低,枝晶间P的偏析降低。

关键词：显微偏析溶质再分配二次枝晶数学模型

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氮对灰铸铁初生奥氏体二次枝晶组织的影响

北京科技大学学报 1994年第2期16卷 127-130页

作者：翟启杰胡汉起北京科技大学冶金系

采用单向凝固方法研究了氮对Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ和Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ－Ｍｎ灰铸铁初生奥氏体二次枝晶组织的影响．结果指出，氮使Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ－Ｍｎ灰铸铁初生奥氏体二次臂间距减小，二次枝晶组织细化．

关键词：氮灰口铁奥氏体二次枝晶

冷轧双相钢DP590的连铸坯角部横裂纹研究

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炼钢 2024年

作者：李哲李岩杰田伟杨杰张大勇杨晓江河钢集团唐钢公司

冷轧双相钢DP590连铸坯角部横裂纹给冷轧产品的质量带来很大困扰，导致其后续连退产品边部出现夹渣、翘皮或裂纹等缺陷。通过对连铸坯角部横裂纹部位进行观察，发现角部横裂纹发生在连铸坯的振谷部位，横裂纹向铸坯宽面和窄面有一定的... 详细信息

冷轧双相钢DP590连铸坯角部横裂纹给冷轧产品的质量带来很大困扰，导致其后续连退产品边部出现夹渣、翘皮或裂纹等缺陷。通过对连铸坯角部横裂纹部位进行观察，发现角部横裂纹发生在连铸坯的振谷部位，横裂纹向铸坯宽面和窄面有一定的延伸，发生横裂纹的振谷通常是不规则振痕，其形貌带有横向的凹陷特征。通过连铸坯的枝晶侵蚀试验发现，连铸坯发生角部横裂纹的部位，二次枝晶间距大，裂纹处的连铸坯表面冷却速率显著低于正常的连铸坯表面，这说明连铸坯坯壳冷却均匀性需要改善。并且裂纹附近有明显异常粗大的枝晶间距，通过电子探针检测发现这些异常粗大枝晶间存在硫、锰的富集现象，说明这是凝固过程中枝晶间发生断裂，富集锰硫溶质的钢液补充形成的。结合浇铸的结晶器热电偶测量温度趋势，判断该型保护渣控制传热能力以及渣膜的稳定性不足。通过优化保护渣和提高铸坯拉速，消除了连铸坯凹陷和角部横裂纹。

关键词：角部横裂纹二次枝晶连铸坯横向凹陷 DP590

相场法模拟热耦合强度对纯Ni枝晶生长的影响

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稀有金属材料与工程 2014年第4期43卷 841-845页

作者：赵宇宏刘卫津侯华中北大学山西太原030051

基于Karma的薄界面极限相场模型,研究了相场和温度场耦合强度对过冷纯Ni熔体中枝晶生长行为的影响。模拟结果表明:随着热耦合强度的减弱,相场受温度场的影响作用减弱,固-液相界面前沿扰动变大,主枝出现二次枝晶并逐渐发达粗化,其粗化方... 详细信息

基于Karma的薄界面极限相场模型,研究了相场和温度场耦合强度对过冷纯Ni熔体中枝晶生长行为的影响。模拟结果表明:随着热耦合强度的减弱,相场受温度场的影响作用减弱,固-液相界面前沿扰动变大,主枝出现二次枝晶并逐渐发达粗化,其粗化方式由缩颈熔断向枝晶臂合并方式转变。同时,枝晶尖端的生长速率增大、曲率半径减小。瞬态过程中枝晶尖端生长速度大于稳态生长速度,随着生长过程的进行,枝晶尖端生长速度逐渐降低,直至达到稳态值,计算结果与微观可解理论吻合良好。

关键词：相场法耦合强度微观可解理论二次枝晶

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相场参数对枝晶生长形貌的影响

铸造 2006年第1期55卷 51-54页

作者：贾伟建王帆皖西学院机电系安徽六安237012 兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050

基于相场与温度场耦合的相场法原理对Ni-Cu二元合金枝晶长大过程进行二维数值模拟。研究了不同过冷度和各向异性系数等相场参数对枝晶生长的影响,最后采用加入非平衡扰动的方式,进行了二次及三次枝晶生长的模拟。模拟结果表明:随着过冷... 详细信息

基于相场与温度场耦合的相场法原理对Ni-Cu二元合金枝晶长大过程进行二维数值模拟。研究了不同过冷度和各向异性系数等相场参数对枝晶生长的影响,最后采用加入非平衡扰动的方式,进行了二次及三次枝晶生长的模拟。模拟结果表明:随着过冷度的增加,越有利于侧向分枝的生长;各项异性γ系数影响枝晶尖端的稳态行为,γ越大,枝晶生长速度越大,侧向分枝越发达,二次枝晶间距越小。

关键词：相场方法过冷度数值模拟二次枝晶

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Al-Si合金枝晶形貌的三维相场法模拟

Al-Si合金枝晶形貌的三维相场法模拟

作者：张冰中北大学

学位级别：硕士

枝晶是金属凝固组织中典型的结构,枝晶的界面形态和稳态选择直接决定了凝固的组织特征和材料的最终性能。随着计算材料学的发展,数值模拟结合实验研究成为目前材料研究的前沿领域。其中相场法作为一种描述复杂相界面演化的强有力工具,... 详细信息

枝晶是金属凝固组织中典型的结构,枝晶的界面形态和稳态选择直接决定了凝固的组织特征和材料的最终性能。随着计算材料学的发展,数值模拟结合实验研究成为目前材料研究的前沿领域。其中相场法作为一种描述复杂相界面演化的强有力工具,在模拟金属凝固过程中枝晶复杂的形貌演化方面得到广泛的应用。本文采用包含固相扩散系数的三维相场模型对Al-Si合金枝晶生长过程进行了以下的研究。1.采用相场法模拟了不同相场模型参数下枝晶的生长过程并确定了合适的相场模型参数,研究结果表明:界面宽度会改变枝晶尖端的稳态行为,驰豫时间对枝晶的择优取向以及二次枝晶的生长具有重要影响。2.模拟了不同界面宽度、过冷度、过饱和度和热噪声幅值下等轴枝晶的演化过程,研究结果表明:界面宽度会影响枝晶形貌的复杂度和枝晶尖端的溶质浓度;过冷度对枝晶的生长速度和二次枝晶的发达程度具有重要影响;过饱和度会改变微观偏析程度和枝晶尖端速度;热噪声幅值会引发枝晶主干两侧二次枝晶的不对称生长,而枝晶尖端形貌变化较小。3.模拟了定向凝固过程中不同主枝晶间距、推进速度、温度梯度和热噪声幅值下枝晶侧枝的演化过程,研究发现:主枝晶间距会影响二次枝晶的数量和发达程度以及三次枝晶的生长;推进速度会改变主枝晶界面的稳定性,二次枝晶间溶质的富集程度和主枝晶根部二次枝晶的发达程度;温度梯度会影响早期的枝晶轮廓和二次枝晶的形貌、生长方向,二次枝晶间溶质的富集会引发二次枝晶的粗化和重熔现象;热噪声幅值不仅会改变枝晶主干两侧二次枝晶的不对称度、形貌不规则度以及枝晶内部溶质的不均匀度,而且会改变枝晶尖端的稳态行为和形貌;枝晶尖端形貌、尖端稳态行为和溶质浓度共同影响着二次枝晶的产生。

关键词：枝晶生长相场模型热噪声定向凝固二次枝晶

气雾化制备非平衡态铝合金粉末冷却速度的计算(英文)

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稀有金属材料与工程 2009年第A1期38卷 353-356页

作者：何世文刘咏郭晟湖南工业大学湖南株洲412000 中南大学粉末冶金国家重点实验室湖南长沙410083

依据对流换热原理,对超音速气体雾化非平衡态铝合金粉末的冷却速度进行了理论计算。获得了一个较简单的理论计算公式,其表达式为︱dT/dt︱=12/p·cp·(Td-Tf)kg/d2根据理论公式,氩气和氦气气雾化制备铝合金粉末的冷却速度分别为104～107... 详细信息

依据对流换热原理,对超音速气体雾化非平衡态铝合金粉末的冷却速度进行了理论计算。获得了一个较简单的理论计算公式,其表达式为︱dT/dt︱=12/p·cp·(Td-Tf)kg/d2根据理论公式,氩气和氦气气雾化制备铝合金粉末的冷却速度分别为104～107和105～108K/s,其结果与前期科研者的计算结果相符,且计算公式更简化。对于氩气雾化制备Al-Ni-Ce-Fe-Cu合金而言,获得非晶态粉末其临界冷却速度为3.74×105K/s。通过测定合金晶态粉末的二次枝晶臂间距,并利用冷却速度和枝晶臂间距之间的经验关系,验算了合金粉末的冷却速度,其结果与理论计算相吻合。

关键词：气雾化冷却速度铝合金非晶二次枝晶