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利用落管研究微重力对TC20合金凝固行为的影响

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稀有金属 2018年第9期42卷 897-902页

作者：王亚亚罗兴宏中国科学技术大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110016 中国科学院金属研究所、中国科学院核用材料与安全评价重点实验室辽宁沈阳110016

利用50m长真空落管研究了TC20合金在微重力下与重力下的籽晶外延凝固行为。采用金相显微镜观察了样品在微重力和重力下凝固组织，用图像分析软件统计分析了重熔区纵截面晶粒数量、形态和尺寸，用电子探针（EPMA）对重熔区轴向成分分布... 详细信息

利用50m长真空落管研究了TC20合金在微重力下与重力下的籽晶外延凝固行为。采用金相显微镜观察了样品在微重力和重力下凝固组织，用图像分析软件统计分析了重熔区纵截面晶粒数量、形态和尺寸，用电子探针（EPMA）对重熔区轴向成分分布进行了分析。结果显示，合金重熔凝固组织均为等轴晶组织，但其数量、尺寸和形态不同。相对于微重力环境，重力环境下凝固的组织中晶粒数量较多、轴径比更大且尺寸多分布在小尺寸区间。样品凝固初期形成细小等轴晶，后期则形成较多拉长晶粒。其中重力环境形成一些沿径向水平生长的晶粒，而微重力下则多为倾斜向上生长的晶粒。此外，重力和微重力样品中合金元素沿生长方向分布都很均匀，未发生宏观偏析。结果表明，合金样品整体凝固速度较快，使重力引发的对流效应和溶质输运效应对凝固组织影响微弱，凝固过程主要受热扩散控制。

关键词： TC20合金微重力落管凝固

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落管中Al_4Mn合金的形核研究

物理学报 1996年第4期45卷 628-634页

作者：禹日成张富祥张君王文魁中国科学院物理研究所北京100080 中国科学院国际材料物理中心沈阳110015

用1.2米长的落管对Al_4Mn合金进行了形核与过冷的研究.在落管底部收集到的样品中得到了正交Al_6Mn,β-Mn,两个十次准晶相关相、一个二十面体五次准晶相关相和十次准晶畴.发现这些相的含量与样品的尺寸大小有关,根据传统的形核理论对相... 详细信息

用1.2米长的落管对Al_4Mn合金进行了形核与过冷的研究.在落管底部收集到的样品中得到了正交Al_6Mn,β-Mn,两个十次准晶相关相、一个二十面体五次准晶相关相和十次准晶畴.发现这些相的含量与样品的尺寸大小有关,根据传统的形核理论对相含量与样品尺寸大小之间的关系作了定性的分析和讨论.

关键词：落管铝锰合金形核过冷

落管中Cu-Sb合金的深过冷与快速枝晶生长

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科学通报 2002年第11期47卷 824-828页

作者：姚文静韩秀君魏炳波西北工业大学应用物理系空间材料科学实验室西安710072

采用落管方法实现了Cu-20％Sb亚共晶合金在无容器条件下的快速凝固.随着液滴直径的减小,过冷度逐渐增大,初生Cu枝晶发生组织细化.实验中获得了207K的过冷度,最大过冷度达到0.17TL.理论分析表明,由于这一合金具有较宽的凝固温度间隔,初... 详细信息

采用落管方法实现了Cu-20％Sb亚共晶合金在无容器条件下的快速凝固.随着液滴直径的减小,过冷度逐渐增大,初生Cu枝晶发生组织细化.实验中获得了207K的过冷度,最大过冷度达到0.17TL.理论分析表明,由于这一合金具有较宽的凝固温度间隔,初生Cu枝晶的快速生长始终受溶质扩散控制.根据对Cu-Sb合金相图中T0线的计算,揭示出发生无偏析凝固的临界过冷度为△T0=474K.在最大过冷度207K时,初生Cu相的生长速度达到37mm/s,发生了显著的溶质截留效应.

关键词：落管 Cu-Sb合金深过冷快速枝晶生长铜-锑合金金属凝固

落管技术与急冷方法制备Cu_(60)Zr_(40)非晶合金晶化行为的比较

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金属学报 1992年第11期28卷 B509-B513页

作者：马学鸣董远达吴建国郭伟立中国科学院固体物理研究所副研究员合肥230031 中国科学院物理研究所

本文用X射线衍射和DSC热分析技术研究了由落管技术制备的非晶Cu_(60)Zr_(40)的晶化行为,并且与急冷条带进行了比较,研究结果表明:落管技术制备的Cu—Zr非晶合金与同成分的急冷非晶样品有明显不同的晶化行为,急冷条带样品的晶化析出相为C... 详细信息

本文用X射线衍射和DSC热分析技术研究了由落管技术制备的非晶Cu_(60)Zr_(40)的晶化行为,并且与急冷条带进行了比较,研究结果表明:落管技术制备的Cu—Zr非晶合金与同成分的急冷非晶样品有明显不同的晶化行为,急冷条带样品的晶化析出相为Cu_(10)Zr_7,晶化属于多形型转变,而落管样品的晶化析出相为Cu_(51)Zr_(14)和未知的富Zr相,晶化属于初晶型转变。

关键词：落管晶化铜锆非晶合金

利用落管研究微重力环境对中低熔点合金凝固过程的影响

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中国科学（E辑） 2008年第1期38卷 1-8页

作者：罗兴宏陈亮中国科学院金属研究所沈阳110016

利用50m落管对Al-Ni、Al-Cu、Ag-Cu、Al-Pb和Cu-Co等几种合金在真空下自由落体前后的硅油快淬凝固组织进行了对比研究,分析和讨论了微重力对中低熔点共晶、偏晶和包晶合金凝固过程的影响.研究结果表明,微重力对共晶合金共晶胞的生长形... 详细信息

利用50m落管对Al-Ni、Al-Cu、Ag-Cu、Al-Pb和Cu-Co等几种合金在真空下自由落体前后的硅油快淬凝固组织进行了对比研究,分析和讨论了微重力对中低熔点共晶、偏晶和包晶合金凝固过程的影响.研究结果表明,微重力对共晶合金共晶胞的生长形貌、晶胞内共晶相的生长形貌及共晶层片间距的影响因合金体系不同而不同;微重力使Al-Pb过偏晶合金中Pb粒子的尺寸和分布发生重大变化;微重力还使Cu-Co包晶合金中初生α-Co相的生长形貌发生改变.此外,研究还发现Al-Al3Ni共晶在落管中凝固时呈现出罕见的规则颗粒状共晶形貌.这些结果对于人们进一步认识和分析微重力条件下复相合金的凝固行为具有参考价值.

关键词：落管微重力凝固复相合金

20m落管中Pd-Ni-P合金的过冷与过饱和固溶相的形成

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物理学报 1992年第7期41卷 1111-1118页

作者：许应凡陈红王文魁中国高等科学技术中心(世界实验室) 中国科学院物理研究所北京100080 中国科学院国际材料物理中心沈阳110015

本文研究了Pd43.5Ni43.5P13合金在20m落管中的过冷行为。下落过程中凝固的液滴为直径在0.2—2.5mm范围的小球。对样品进行了X射线衍射测量、扫描电子显微镜观察和X射线能谱微区成分分析。结果表明当样品在1.8×104Pa的氮气中凝固时得到... 详细信息

本文研究了Pd43.5Ni43.5P13合金在20m落管中的过冷行为。下落过程中凝固的液滴为直径在0.2—2.5mm范围的小球。对样品进行了X射线衍射测量、扫描电子显微镜观察和X射线能谱微区成分分析。结果表明当样品在1.8×104Pa的氮气中凝固时得到了近单相的Pd-Ni-P过饱和固溶体。这一事实表明样品中可能发生非分解凝固。此外,在8.0×104Pa氮气中凝固的样品发现非晶相与固溶相共存,说明样品中部分区域已过冷到玻璃转变温度Tg以下。

关键词：落管合金过冷固溶相

落管中Ag_(60)Sb_(34)Cu_6三元合金的快速凝固机制

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科学通报 2004年第18期49卷 1830-1834页

作者：阮莹王楠曹崇德魏炳波西北工业大学应用物理系西安710072

采用落管无容器处理技术实现了直径为60～800μm的Ag60sb34cu6三元合金液滴的快速凝固，对其凝固机理进行了理论探索．随着液滴尺寸的减小，冷却速率从57K／s增大至5．8×10^4K／s，最大过冷度达180K(0．23TL)，初生ε(Ag3Sb)枝晶发生... 详细信息

采用落管无容器处理技术实现了直径为60～800μm的Ag60sb34cu6三元合金液滴的快速凝固，对其凝固机理进行了理论探索．随着液滴尺寸的减小，冷却速率从57K／s增大至5．8×10^4K／s，最大过冷度达180K(0．23TL)，初生ε(Ag3Sb)枝晶发生了显著细化，直至形成均匀的等轴晶．实验结果表明，深过冷条件使得(ε+Ag)二相共晶在小液滴中难以生成，同时初生ε相中Ag的固溶度随液滴过冷度的增大显著增大．根据差热分析与晶体生长形态，提出了合金液滴在不同过冷度下的两种凝固方式．

关键词：落管快速凝固三元合金 ε相过冷度共晶深过冷液滴晶体生长形态枝晶

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落管中Al-Cu-Fe合金的形核与过冷

科学通报 1995年第1期40卷 19-22页

作者：张富祥禹日成秦志成王文魁中国科学院物理研究所北京100080

自从在Al-Mn急冷合金中首次发现了具有5次对称性的二十面体三维准晶相以来,人们又在许多其它合金系中发现了该相及其它低维的准晶相.准晶的发现不仅极大地丰富了人们对固体微观结构的认识,而且这些新相的结构和性质等也有相当的研究价值... 详细信息

自从在Al-Mn急冷合金中首次发现了具有5次对称性的二十面体三维准晶相以来,人们又在许多其它合金系中发现了该相及其它低维的准晶相.准晶的发现不仅极大地丰富了人们对固体微观结构的认识,而且这些新相的结构和性质等也有相当的研究价值,因此引起了许多研究者的广泛兴趣.10年来,对准晶的研究已经取得了相当丰硕的成果.但是,除了少数合金系中的准晶相是稳定相以外,大多数准晶相都是由快凝方法制备的亚稳相.

关键词：落管过冷形核铝合金铝铜铁合金

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落管中Co-Sn共晶合金的快速凝固

自然科学进展 2003年第9期13卷 964-969页

作者：姚文静魏炳波西北工业大学空间材料科学与技术实验室西安710072

采用落管无容器处理技术实现了Co-34.2％Sn共晶合金在微重力条件下的快速凝固,获得了直径为100～900μm液滴的凝固组织。研究发现,随着过冷度的增大,共晶生长由层片共晶向不规则共晶转变,实验中获得了0～309K的过冷度,最大过冷度达到0.2... 详细信息

采用落管无容器处理技术实现了Co-34.2％Sn共晶合金在微重力条件下的快速凝固,获得了直径为100～900μm液滴的凝固组织。研究发现,随着过冷度的增大,共晶生长由层片共晶向不规则共晶转变,实验中获得了0～309K的过冷度,最大过冷度达到0.22T_E,理论分析与实验结果表明,γCo_3Sn金属间化合物是领先形核相;过冷度大于213K时,金属间化合物γCo_3Sn将取代层片共晶成为领先生长相;Co-Sn合金的共晶共生区偏向于富Co方,其成分范围为19.0％～39.6％Sn,实验达到的过冷度范围内,αCo固溶体和γCo_3Sn金属间化合物均以溶质扩散控制方式生长。

关键词： Co-Sn共晶合金快速凝固落管无容器处理形核相深过冷液态金属凝固规律溶质扩散控制