检索结果-南通市图书馆

纵向静磁场对DD98M合金定向凝固微观组织与偏析的影响

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金属学报 2023年

作者：刘翔王英豪张小新陈超越孟杰余建波王江任忠鸣中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海大学材料科学与工程学院

研究了纵向静磁场对镍基单晶高温合金DD98M定向凝固组织与微观偏析的影响与作用机制，基于Kurz-Fisher模型获得了非平衡固相线与枝晶尖端之间的温差(△T′)与温度梯度(G)的比值与磁场强度的对应关系，以及枝晶尺度内凝固各阶段的有效分... 详细信息

研究了纵向静磁场对镍基单晶高温合金DD98M定向凝固组织与微观偏析的影响与作用机制，基于Kurz-Fisher模型获得了非平衡固相线与枝晶尖端之间的温差(△T′)与温度梯度(G)的比值与磁场强度的对应关系，以及枝晶尺度内凝固各阶段的有效分配系数和枝晶干与枝晶间的平均有效分配系数。结果表明，随着磁场强度的增大，DD98M合金的一次枝晶间距减小，γ/γ′共晶组织细化，γ′相尺寸减小，且枝晶间的γ′相逐渐规则化；磁场能有效抑制微观偏析，随着磁场的增大，Al、Ta、Co、W等元素的偏析程度逐渐降低。静磁场下合金的微观组织细化归因于磁场在熔体中引发的热电磁对流导致△T′/G的降低或过冷度的增加，而枝晶尺度上合金元素偏析的降低本质上是磁场使元素的有效分配系数更趋近于1。

关键词：磁场微观偏析高温合金 DD98M 热电磁对流

电子束熔炼功率对GH4068合金微观组织、偏析和γ′相析出行为的影响

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金属学报 2024年

作者：白如圣谭毅崔弘阳宁莉丹崔传勇王云鹏李鹏廷中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心大连理工大学材料科学与工程学院大连理工大学辽宁省载能束冶金及先进材料制备重点实验室

高合金化的变形高温合金铸态组织存在微观偏析较大，组织均匀性差等问题，严重影响了其后续热加工性能。为了优化变形高温合金的铸态组织，采用电子束熔炼(EBS)法熔炼GH4068合金，设置不同EBS功率熔炼10 min制备低偏析的GH4068合金铸锭... 详细信息

高合金化的变形高温合金铸态组织存在微观偏析较大，组织均匀性差等问题，严重影响了其后续热加工性能。为了优化变形高温合金的铸态组织，采用电子束熔炼(EBS)法熔炼GH4068合金，设置不同EBS功率熔炼10 min制备低偏析的GH4068合金铸锭。结果表明：经过EBS熔炼后的铸锭底部为细晶区，仅存在胞状偏析和胞状树枝晶，中部较大区域为竖直生长的柱状晶区，二次枝晶生长方向与柱状晶生长方向平行，顶部存在少量等轴晶，枝晶生长方向较为杂乱。成分分析表明，合金中Cr元素挥发最为明显，当EBS功率为17k W时，其含量降低1.38%。EBS较传统真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔熔炼(ESR)双联工艺所制备的铸锭组织更为均匀，当EBS功率为12k W时，二次枝晶间距λ2为44.6μm，与双联工艺相比，λ2减小了32.4%，铸锭枝晶区微观偏析程度明显降低，典型易偏析元素Ti和W的微观偏析程度分别降低了18.4%和18.1%。枝晶间γ′相尺寸较大呈块状析出，而枝晶干的γ′相呈球状且尺寸较枝晶间更为均匀细小，在EBS功率为12k W时所制备铸锭的γ′相尺寸最小且枝晶间不规则γ′相最少。在EBS过程中，熔体的实际温度远高于合金的熔化温度，熔体经过过热处理后团簇结构有效分解，元素分布更为均匀，在凝固过程中过冷度增加，熔体的均匀性遗传到凝固组织中使铸态组织细化，微观偏析程度降低。同时，在EBS过程中，由于电子束在熔池表面的轰击产生局部高温，能够有效降低合金中的N含量。

关键词：电子束熔炼高温合金枝晶组织微观偏析

22MnB5钢溶质分配系数及TiN析出对微观偏析的影响

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钢铁 2022年第3期57卷 44-54页

作者：郭伟龙木军吴家璐张浩浩艾松元陈登福重庆大学材料科学与工程学院重庆大学钒钛冶金及新材料重庆市重点实验室

为了提高凝固过程中溶质微观偏析模型计算的准确性，基于溶质分配系数及夹杂物析出对溶质偏析的重要影响，定量分析了溶质分配系数以及TiN析出对凝固过程溶质元素含量的影响，为微合金高强钢凝固过程研究提供理论参考。针对22MnB5钢建... 详细信息

为了提高凝固过程中溶质微观偏析模型计算的准确性，基于溶质分配系数及夹杂物析出对溶质偏析的重要影响，定量分析了溶质分配系数以及TiN析出对凝固过程溶质元素含量的影响，为微合金高强钢凝固过程研究提供理论参考。针对22MnB5钢建立了耦合TiN析出热力学模型的溶质微观偏析模型，并探究了温度及钢液凝固路径对溶质分配系数的影响规律，结果表明，相转变对kTi(钛的分配系数)和kN(氮的分配系数)的影响均大于温度对其的影响。当固相率为0.74时，发生L+δ向L+γ相转变，kTi由0.26降低至0.20,钛元素的偏析程度提高；kN由0.30增加至0.46,氮元素的偏析程度降低。偏析促使TiN在固相率fs为0.43时开始析出，在未考虑TiN析出对微观偏析的影响时，凝固末期液相中Ti、N元素的质量分数分别为0.286%、0.005 6%;而在考虑TiN析出的影响时，凝固末期液相中Ti、N元素的质量分数分别为0.237%、0.001 9%,分别降低了17.1%和66.0%。同时由于凝固过程中钛的偏析程度较高，钛在凝固前沿的富集足以抵消TiN沉淀的消耗，而钢中初始氮的质量分数较低，并且氮元素的偏析趋势随着凝固进程减弱，在L+δ向L+γ相转变影响下也降低了溶质氮的偏析程度，所以溶质氮在凝固前沿的偏析现象不足以抵消TiN沉淀的消耗。因此凝固前沿液相中氮的质量分数受TiN析出影响由上升转为明显下降，而钛的偏析程度仅在凝固末期出现减弱。

关键词： 22MnB5 微观偏析溶质分配系数 TiN析出热力学

贝氏体轨道钢连铸凝固过程中溶质微观偏析模型及分析

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金属学报 2023年

作者：高新亮巴文月张正席仕平徐东杨志南张福成河北工程大学河北省高品质冷镦钢技术创新中心华北理工大学冶金与能源学院洛阳轴承研究所有限公司燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

综合考虑钢液凝固过程中δ/γ相变和枝晶粗化的影响，建立了贝氏体轨道钢凝固过程中溶质元素微观偏析模型，分析了冷却速率、C含量、Mn含量、S含量、P含量对钢液凝固过程中枝晶间溶质元素微观偏析行为、零强度温度(ZST)和零塑性温度(ZDT... 详细信息

综合考虑钢液凝固过程中δ/γ相变和枝晶粗化的影响，建立了贝氏体轨道钢凝固过程中溶质元素微观偏析模型，分析了冷却速率、C含量、Mn含量、S含量、P含量对钢液凝固过程中枝晶间溶质元素微观偏析行为、零强度温度(ZST)和零塑性温度(ZDT)的影响。结果表明，枝晶间S、P元素偏析严重；在不同固相率时，冷却速率对溶质元素微观偏析的影响存在一定差异。C含量主要影响钢的凝固方式，进而影响凝固过程钢中溶质元素的微观偏析行为；Mn、P、S含量对其余溶质元素微观偏析影响不大。C、Mn含量的增加导致ZST和ZDT均降低；随冷却速率、S和P含量增加，ZST变化不大，ZDT明显降低。

关键词：贝氏体轨道钢凝固微观偏析连铸

稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固组织、微观偏析及显微硬度的影响

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中国有色金属学报 2021年第5期31卷 1134-1142页

作者：沈喆任朗林中泽朱家乐钟云波上海大学材料科学与工程学院上海200444 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444

研究稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固过程中微观组织形貌、枝晶主干处成分偏析及显微硬度的影响规律。结果表明:对比无磁场条件,2 T强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金试样微观组织与枝晶主干处微观偏析的影响并不大。但当磁感应强度提高至4~6 T... 详细信息

研究稳恒强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金凝固过程中微观组织形貌、枝晶主干处成分偏析及显微硬度的影响规律。结果表明:对比无磁场条件,2 T强磁场对Cu-15Ni-8Sn合金试样微观组织与枝晶主干处微观偏析的影响并不大。但当磁感应强度提高至4~6 T时,试样枝晶数量明显减少,尺寸显著粗化;且枝晶主干处Sn元素含量明显下降,Ni元素含量则明显升高。此外,强磁场的施加能显著提高Cu-15Ni-8Sn合金枝晶主干的显微硬度,对比无磁场条件,施加6 T强磁场时合金中枝晶主干处显微硬度上升74.4%。强磁场对Cu-Ni-Sn合金微观偏析及显微硬度的影响主要与磁场在合金凝固过程中对Sn、Ni等元素扩散的影响有关。

关键词： Cu-15Ni-8Sn合金纵向强磁场微观偏析成分分布

不同速率定向凝固条件Mg-1.5Gd镁合金的微观结构及微观偏析（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第1期46卷 12-16页

作者：王甲安王甲贺宋忠孝华电电力科学研究院浙江杭州310030 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072 西安交通大学陕西西安710049

研究了在定向凝固条件下凝固速率对Mg-1.5Gd镁合金微观结构的影响。试样通过Bridgman定向凝固炉来制备,温度梯度恒定为40 K/mm,凝固速率为10~200μm/s。研究发现,Mg-1.5Gd镁合金凝固组织为典型胞晶结构,通过线性拟合得到胞晶间距(λ)与... 详细信息

研究了在定向凝固条件下凝固速率对Mg-1.5Gd镁合金微观结构的影响。试样通过Bridgman定向凝固炉来制备,温度梯度恒定为40 K/mm,凝固速率为10~200μm/s。研究发现,Mg-1.5Gd镁合金凝固组织为典型胞晶结构,通过线性拟合得到胞晶间距(λ)与凝固速率(V)关系为:λ=130.2827V^(-0.228),此结论与Trivedi模型拟合较好。通过Scheil模型进行热力学凝固路径计算,结合试验观察可以确定凝固组织为α(Mg)相和α(Mg)+Mg_5Gd二元共晶相。同时,通过Scheil模型计算所得的Gd元素的微观偏析与EPMA测量结果基本一致。

关键词： Mg-1.5Gd二元合金定向凝固微观结构胞晶间距微观偏析

强磁场对定向凝固Al-4.5Cu合金微观偏析的影响

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金属学报 2016年第5期52卷 575-582页

作者：钟华李传军王江任忠鸣钟云波玄伟东上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200072

研究了强静磁场对定向凝固Al-4.5Cu(质量分数,%)合金微观偏析的影响.结果表明,强磁场显著影响了凝固组织中非平衡第二相的形态和数量.无磁场时,粗大的第二相为网络状,连续分布于晶界上;施加磁场后,晶界上连续分布的第二相被打断,其面积... 详细信息

研究了强静磁场对定向凝固Al-4.5Cu(质量分数,%)合金微观偏析的影响.结果表明,强磁场显著影响了凝固组织中非平衡第二相的形态和数量.无磁场时,粗大的第二相为网络状,连续分布于晶界上;施加磁场后,晶界上连续分布的第二相被打断,其面积分数随磁场强度的增加而减小.在磁场作用下,溶质原子的再分配行为发生改变,Cu溶质成分曲线降低,有效分配系数ke减小.上述现象主要是由于磁场在熔体中引发热电磁对流以及由热电磁对流驱动的二次流,在糊状区内产生搅拌,改变溶质传输行为.

关键词： Al-4.5Cu合金强磁场定向凝固微观偏析有效分配系数热电磁对流

激光增材制造高Nb含量GH4169合金微观偏析行为研究

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表面技术 2019年第5期48卷 123-131页

作者：刘奋成任航王晓光吕飞阅南昌航空大学轻合金加工科学与技术国防重点学科实验室南昌330063

目的减轻不同热处理状态下激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。方法采用激光增材制造方法对球磨Nb合金化后的合金粉末进行快速成形,获得具有较高Nb含量的GH4169合金试样。通过光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、维... 详细信息

目的减轻不同热处理状态下激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。方法采用激光增材制造方法对球磨Nb合金化后的合金粉末进行快速成形,获得具有较高Nb含量的GH4169合金试样。通过光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱分析、维氏硬度测试方法,对沉积态、固溶态和直接时效态试样进行分析,研究因合金中Nb含量变化引起的微观偏析对沉积态和热处理态合金的枝晶组织和显微硬度的影响。结果随着Nb含量的增加,一方面,由于枝晶间的Nb含量增加,枝晶间(γ+Laves)共晶数量增加,且共晶组织形貌更为连续;沉积态试样的显微硬度由228.4HV增大至534.1HV。另一方面,枝晶干Nb元素含量增加,枝晶干与枝晶间Nb元素含量的差异缩小,Nb元素的偏析比由8.59减小至4.13。后续固溶处理后,枝晶结构逐渐消失,枝晶间Laves相的数量随之减少,枝晶干与枝晶间的微观偏析减轻;固溶态试样硬度值随之减小,减小趋势随固溶温度的升高而逐渐平缓。随着Nb含量的增加,直接时效处理后,各试样显微硬度值在微观区域内的均匀性提高,枝晶干与枝晶间强化相的析出差异减小。结论合适的热处理制度既可以实现合金元素的均匀化,还能减小枝晶干与枝晶间强化相的析出差异,减轻激光增材制造高Nb含量GH4169合金组织中的微观偏析。

关键词： GH4169镍基高温合金激光增材制造合金化微观偏析热处理

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ND钢连铸坯两相区内的微观偏析模型

工程科学学报 2019年第4期41卷 461-469页

作者：朱立光刘震韩毅华华北理工大学冶金与能源学院唐山063009 河北省高品质钢连铸工程技术研究中心唐山063009

通过构建ND钢连铸坯凝固两相区内溶质的微观偏析模型,不仅研究了C、S和P元素对固液两相区内钢的高温力学参数以及溶质再分配的影响,还对P元素偏析比随冷却速率(CR)的变化规律进行了探究.通过分析模型结果表明:初始C的质量分数在0. 075%... 详细信息

通过构建ND钢连铸坯凝固两相区内溶质的微观偏析模型,不仅研究了C、S和P元素对固液两相区内钢的高温力学参数以及溶质再分配的影响,还对P元素偏析比随冷却速率(CR)的变化规律进行了探究.通过分析模型结果表明:初始C的质量分数在0. 075%～0. 125%之间时,随着初始C含量的增加,P、S元素的偏析加剧,凝固末端温度下降幅度变大,导致脆性温度区间增大;增加P和S元素的初始含量,P、S元素的偏析比降低,但会加剧其在枝晶间残余液相中的富集,直接导致零塑性温度(ZDT)下降; ND钢中的Cu含量低于显著提高裂纹敏感性的临界含量,且凝固过程中Cu元素的偏析比较低,因此在ND钢凝固过程中Cu元素不能主导裂纹的诱发;在一定的冷却速率波动范围内,P元素的偏析比随着冷却速率(CR)的提高略有下降.

关键词：连铸坯微观偏析溶质再分配偏析比高温力学参数