导读:本文包含了包晶合金论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:合金,化合物,过冷,金属,电磁,快速,调幅。
包晶合金论文文献综述
王义飞,高东强,田普建,任威,刘延辉[1]（2019）在《高铌TiAl合金中包晶α相消除的热力学及动力学分析》一文中研究指出采用β单相区热处理消除了高铌TiAl合金中的包晶α相(α_p),并从热力学和动力学角度分析了包晶α相与热处理温度、保温时间的相关性。结果表明:铸态高铌TiAl合金呈现出显着的凝固偏析,导致包晶α相的产生,通过在1 520℃保温20 min可消除铸态组织中的包晶α相。上述现象归因于:(1)热力学方面,在1 520℃热处理时,包晶α相为亚稳相,其稳定性显着降低,会发生α_p→β相变;(2)动力学方面,包晶α相的消除与Al、Nb元素的扩散密切相关,在1 520℃保温时,Al、Nb元素在枝晶间和枝晶干相互扩散。随着保温时间的延长,枝晶间Al元素呈指数衰减,当保温时间为20 min时,由Al元素富集造成的包晶α相被完全消除,合金整体以β凝固路径发生相变,获得了均匀细小的近片层组织。(本文来源于《材料导报》期刊2019年12期）
孙晓思,郝维新,马腾,耿桂宏[2]（2018）在《过冷Cu-Fe包晶合金熔体的组织演化机制》一文中研究指出利用循环过热与玻璃熔融净化相结合的方法制备了不同过冷度下Cu-15wt%Fe包晶合金试样,结合相关理论详细阐述了过冷Cu-15wt%Fe合金熔体的凝固组织演化机制.结果表明,液相分离过程中,合金体系内部少数相的形核、长大、凝并甚至分层行为是在Ostwald熟化、Brownian运动、Marangoni迁移和Stokes运动等因素综合作用下完成的,不同阶段不同因素所起的作用大小不同.试验过程中还制备了Cu-35wt%Fe包晶合金试样,通过不同成分合金凝固组织的SEM图像,对比了不同Fe含量对过冷Cu-Fe包晶合金熔体凝固组织的影响.(本文来源于《中北大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
吕海燕,李双明,王玉敏[3]（2018）在《Cu-75Sn合金包晶转变机制研究》一文中研究指出对包晶相为极低固溶度的Cu-75Sn合金进行Bridgman定向凝固和等温包晶转变研究,借助扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和电子探针(EPMA)等手段分析其显微组织。结果表明,Cu-75Sn过包晶合金定向凝固为典型的非平衡凝固过程,凝固组织中存在大量初生相;包晶转变前后初生相和包晶相内的溶质浓度变化不大,接近其平衡成分,但在ε/η以及L/η相界面处溶质浓度发生突变,即溶质浓度扩散达到一定值时发生相变;利用包晶转变机制,通过静置保温可以有效消除初生相。原始板条尺度越细小,保温时间越长,初生相消失越快,包晶转变程度越高;包晶相的体积分数与保温时间t满足φ(η)=0.597×t~(0.492),符合凝固平方根定律,表明包晶转变过程为溶质扩散机制。(本文来源于《特种铸造及有色合金》期刊2018年02期）
卢振远[4]（2017）在《稳恒磁场对包晶合金定向凝固组织影响的研究》一文中研究指出本文采用定向凝固手段,以Fe-Ni、Pb-Bi、Cu-Sn和Zn-Cu四种包晶合金为研究对象,系统研究了稳恒磁场(以下简称磁场)对包晶合金定向凝固组织的影响。模拟了磁场下包晶合金定向凝固过程中不同尺度上热电磁流动和热电磁力,考察了横向弱磁场对包晶合金带状组织、岛状组织、偏析、枝晶生长和取向的影响,考察了纵向强磁场对包晶合金宏观偏析、固态相变和枝晶生长的影响。构建了磁场下热电磁效应叁维数值模型,研究了磁场作用下定向凝固过程中不同尺度上热电磁流动和热电磁力。测量了Pb-Bi和Zn-Cu包晶合金定向凝固过程中热电势的大小,发现随着生长速度的增加,热电势逐渐减小。模拟了横向弱磁场下试样尺度和枝晶尺度上热电磁流动的大小和分布,发现随着磁场强度的增加,热电磁流动先增大后减小。对于不同包晶合金,磁场对热电磁流动的影响不同,达到最大热电磁流动所需施加的磁场强度也不同。模拟了纵向强磁场下固相上热电磁力的大小和分布,发现随着磁场强度的增加,热电磁力逐渐增大。在Fe-Ni包晶合金低速段下定向凝固和Pb-Bi包晶合金高温度梯度下定向凝固过程中,发现横向弱磁场的施加导致带状组织的形成。对于Fe-4.2 at.%Ni合金和Fe-4.5 at.%Ni合金,获得稳定的带状组织所需施加的磁场强度分别为0.1 T和0.5 T;对于Pb-35 at.%Bi合金,横向弱磁场的施加导致带状组织间距先减小后增大。上述结果应当归因于横向弱磁场作用下试样尺度上热电磁流动对溶质分布的影响。提出了磁场下流动因子模型,认为热电磁流动的产生改变了带状组织形成的“成分窗口”,诱导带状组织形成。在Fe-Ni包晶合金高速段下定向凝固和Pb-Bi包晶合金低温度梯度下定向凝固过程中,发现横向弱磁场的施加导致岛状组织的形成。对于Fe-4.2 at.%Ni合金,横向弱磁场的施加导致包晶相基体中初生相岛状组织的形成;对于Pb-25 at.%Bi合金,横向弱磁场的施加导致初生相胞晶间包晶相岛状组织的形成。上述结果应当归因于横向弱磁场作用下枝晶尺度上热电磁流动导致的初生相再熔解。在Pb-Bi和Zn-Cu包晶合金定向凝固过程中,发现横向弱磁场的施加导致试样边缘一侧形成包晶相的偏析,另一侧产生初生相的细化。不同区域初生相细化程度不同,在远离包晶相偏析一侧初生相细化程度较高。上述结果应当归因于横向弱磁场作用下枝晶尺度上热电磁流动导致的枝晶间溶质传输。在Cu-Sn包晶合金定向凝固过程中,发现横向弱磁场的施加导致初生相<001>晶向偏向凝固方向,这应当归因于横向弱磁场作用下枝晶间热电磁流动导致的二次环流加剧了固液界面前沿热流传输,诱导初生相枝晶沿择优取向生长。以Cu-Sn包晶合金为研究对象,考察了纵向强磁场对包晶合金定向凝固过程中包晶相的宏观偏析和共析相变,以及初生相枝晶从规则到不规则生长转变的影响。发现纵向强磁场的施加导致固液界面前沿Sn溶质富集,产生包晶相的宏观偏析。随着磁场强度的增加,包晶相宏观偏析区域增大。上述结果应当归因于强磁场作用下试样尺度上电磁制动效应对流动的抑制作用。发现1 T纵向强磁场的施加促进了共析δ相的形成,随着磁场强度的增加,进一步抑制了共析δ相的形成,这应当归因于强磁场作用下枝晶尺度上热电磁流动对枝晶间溶质分布的影响。共析δ相保留了共析相变前包晶β相的晶体学取向。发现纵向强磁场的施加导致初生相枝晶发生规则到不规则生长的转变,这应当归因于强磁场作用下固相上热电磁力导致的枝晶断裂增加了体系中异质形核颗粒总数,促进了不规则枝晶的生长。(本文来源于《上海大学》期刊2017-10-01）
轩震惊[5]（2017）在《锡铜包晶合金凝固的组织调控及同步辐射成像》一文中研究指出包晶反应广泛存在于很多功能和结构合金材料中。不同生长条件下的包晶反应将直接影响两相的形态和体积比例,进而影响材料的物理及力学性能。目前,对包晶合金的研究主要是关于初生相为固溶体的包晶合金体系,而对领先相属于金属间化合物(IMCs)的包晶合金体系研究少有涉及。因金属间化合物通常情况下以有较强各向异性的小平面方式生长,易形成组织粗大、形态各异的形貌。包晶合金本身存在两次形核长大过程,其凝固过程极其复杂。如果能够原位观测和表征小平面包晶合金的凝固过程,获得第一手最直接最准确的实验数据,将对小平面包晶合金的凝固机制的研究带来极大的方便。本文以Sn-Cu系小平面包晶合金为研究对象,基于同步辐射X射线原位实时成像技术,对电场(直流、脉冲电流和垂直交互的电流)作用下包晶合金凝固过程IMCs的动态生长过程进行实时监测。同步辐射成像实验捕获一系列IMCs的动态生长行为图像,同时借助XRD和SEM检测手段,证实IMCs是Cu3Sn和Cu6Sn5金属间化合物。本文还借助同步辐射成像实验,探究了冷却速率对Sn-Cu包晶合金凝固组织的影响。本文主要取得了以下研究成果:(1)Sn-10%Cu过包晶合金凝固过程被实时原位观察,当施加20A/cm2和200A/cm2直流电场时,包晶相从液相直接析出形核而初生相形核生长则受到抑制,并实时观察了包晶相二次枝晶臂的生长和重熔的动态过程。(2)在脉冲电场的作用下,Sn-10%Cu过包晶合金的初生相形核生长受到抑制,包晶相直接形核生长;脉冲电场与直流电场相比,包晶相明显被细化。(3)在垂直交互的电场作用下,Sn-10%Cu初生相的形核受到抑制而包晶相直接从液相中形核生长,并且X-型和花瓣型包晶相枝晶臂都发生分叉现象,X-型包晶相通过分叉有向花瓣型包晶相转变的趋势。(4)当冷却速率为3℃/min时,初生相呈现为粗大板条状,并且还伴随有短棒状的初生相,X-型包晶相生长取向也会发生改变,枝晶臂中间出现弯曲现象;当冷却速率为1℃/min时,初生相以块状和短棒状形式存在,长条状的初生相消失;在冷却速率1℃/min时,Sn-20%Cu合金的初生相的尺寸非常大,初生相的生长取向发生改变并发生分叉现象,并未出现X-型和花瓣型包晶相Cu6Sn5,而是以树枝状形式存在。本文通过同步辐射成像技术实时原位地观察了Sn-Cu包晶合金凝固的过程,研究直流、脉冲电流和垂直交互的电流对初生相和包晶相生长演变影响,及冷却速率对初生相和包晶相的影响,并解释了其机理。为进一步完善小平面包晶合金凝固机理,获得的第一手最直接最准确的实验数据,将对包晶合金的凝固机制的研究带来极大的方便。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-06-07）
夏瑱超[6]（2016）在《液态包晶型Fe-Cu基合金中快速枝晶生长与亚稳相分离研究》一文中研究指出深过冷合金熔体的快速枝晶生长与亚稳相分离是空间材料科学领域的重要课题,对其进行系统研究不仅可以促进凝固理论的发展,还为实现新型亚稳合金材料的工业应用提供科学依据。本文分别采用电磁悬浮、熔体浸浮、自由落体及急冷凝固技术,对液态二元Fe-Cu和叁元Fe-Cu-Ge以及Fe-Cu-Sn包晶合金的快速枝晶生长与亚稳相分离进行了系统的实验研究,主要取得以下几方面成果:1.电磁悬浮条件下二元Fe-Cu包晶合金的快速枝晶生长机制采用落滴式量热计法研究了深过冷液态Fe-Cu包晶合金的比热。在实验宽广的温度范围内,液态Fe-Cu包晶合金的焓变随温度的升高而呈线性增大,其比热值均接近于定值。同时,利用分子动力学方法对Fe-Cu包晶合金的比热值进行了理论预测。此外,在实验测定比热的基础上,计算了Fe-Cu包晶合金的过剩比热、焓变、熵变、Gibbs自由能差、热扩散系数和热传导率。采用电磁悬浮熔凝技术研究了Fe-Cu包晶合金初生相的枝晶生长动力学过程。深过冷亚包晶Fe_(93.5)Cu_(6.5)、包晶Fe_(92.8)Cu_(7.2)和过包晶Fe_(88.5)Cu_(11.5)合金在不同过冷度下的相组成均为?Fe和(Cu)固溶体,叁种合金所获得的最大过冷度分别为194 K(0.11 T_L)、401 K(0.23T_L)和468 K(0.27 T_L)。随着过冷度的增大,各合金初生相的枝晶生长速度均以幂函数形式增长并在最大过冷度时分别达4、69和68 m·s~(-1)。理论计算表明,对于亚包晶Fe_(93.5)Cu_(6.5)合金,初生δFe相枝晶生长主要受热扩散控制。而对于包晶Fe_(92.8)Cu_(7.2)合金和过包晶Fe_(88.5)Cu_(11.5)合金,随着过冷度的逐步增大,初生δFe和?Fe枝晶生长过程由溶质扩散控制到热扩散控制并最终受界面动力学效应控制。当过冷度足够大时,叁种合金的快速凝固过程均接近于无偏析凝固。2.无容器条件下叁元Fe-Cu-Ge包晶合金的枝晶生长研究在电磁悬浮条件下研究了深过冷叁元Fe_(88.2)Cu_(6.8)Ge_5和Fe_(84.1)Cu_(10.9)Ge_5包晶合金的枝晶生长特征。XRD和SEM分析表明,两种合金在不同过冷度下均由?Fe枝晶和(Cu)基底两相组成。两种合金初生相的枝晶生长速度均随着过冷度的增加而呈幂函数变化,并分别在282和255 K时达到1.7和1.3 m·s~(-1),其微观组织均表现出显着的晶粒细化效应。采用自由落体技术研究了叁元深过冷Fe-Cu-Ge包晶合金液滴的凝固组织演化规律。实验表明,叁元Fe_(47.5)Cu_(47.5)Ge_5和Fe_(45)Cu_(45)Ge_(10)合金液滴均在快速凝固过程中发生了亚稳液相分离。随着液滴直径的减小,两种合金液滴的凝固组织分别由叁层壳核和两层壳核组织转变为枝晶组织,凝固组织均由?Fe和(Cu)相组成,初生相均为?Fe相。叁元Fe_(42.5)Cu_(42.5)Ge_(15)合金液滴在凝固过程中没有发生亚稳液相分离,其凝固组织以枝晶为特征,其相组成为Fe_(0.84)Ge_(0.16)、Fe_3Ge和(Cu)相,其中Fe_(0.84)Ge_(0.16)枝晶为初生相。实验结果表明,Ge含量的增加能够逐渐抑制亚稳液相分离。3.深过冷液态叁元Fe-Cu-Sn包晶合金的亚稳相分离与组织演化规律在熔体浸浮条件下,叁元Fe_(62.5)Cu_(27.5)Sn_(10)包晶合金发生亚稳液相分离和形成宏观偏析组织的临界过冷度分别为65和142 K。实验测定了深过冷条件下初生?Fe相的枝晶生长速度,发现当过冷度大于142 K,枝晶生长速度呈现急剧增大趋势。当达到实验最大过冷度360 K(0.21 T_L)时,枝晶生长速度达到最大值30.4 m·s~(-1)。在自由落体条件下,随着液滴直径的减小,叁元Fe_(62.5)Cu_(27.5)Sn_(10)合金液滴发生了“壳核组织→弥散组织→枝晶组织”的演化。计算表明,温度梯度和浓度梯度引起的Marangoni迁移是合金液滴壳核组织形成的动力学因素。在急冷凝固条件下,冷却速率对叁元Fe_(62.5)Cu_(27.5)Sn_(10)合金条带的凝固组织细化具有重要影响。采用熔体浸浮技术实现了对叁元Fe_(27.5)Cu_(62.5)Sn_(10)包晶合金凝固路径的主动调控。出现包晶凝固、形成均匀弥散相分离组织和呈现宏观偏析形貌的过冷度范围分别为7~15K、15~107 K和107~209 K(0.17 T_L)。分析发现,合金熔体的液相分离时间对组织的演化过程具有较大影响。在自由落体条件下,当液滴直径小于805μm时,叁元Fe_(27.5)Cu_(62.5)Sn_(10)合金液滴由包晶凝固形成的枝晶结构转变为亚稳液相分离形成的均匀弥散组织。格子玻尔兹曼模拟结果表明,温度梯度对富Fe颗粒尺寸的高斯分布具有重要影响。在急冷凝固实验中,叁元Fe_(27.5)Cu_(62.5)Sn_(10)合金条带退火前后的微观组织均随着辊速的增大而发生显着细化。4.深过冷条件下叁元Fe-Cu-Sn包晶合金的枝晶生长机理与室温组织磁性叁元等原子比Fe_(33.3)Cu_(33.3)Sn_(33.3)包晶合金在不同凝固条件下均呈现包晶凝固特征,其室温组织均由初生?Fe相枝晶以及Cu_3Sn和Cu_6Sn_5二个包晶相组成。在熔体浸浮条件下,合金初生?Fe相枝晶生长速度随过冷度呈幂函数变化,在251 K过冷度处达到最大值33.1 mm·s~(-1),合金的凝固组织由粗大枝晶转变为碎断枝晶和等轴晶。在自由落体条件下,随着表面冷却速率的增大,叁元Fe_(33.3)Cu_(33.3)Sn_(33.3)合金液滴呈现出由粗大枝晶向碎断枝晶为主的组织演化过程。叁元Fe_(37.5)Cu_(37.5)Sn_(25)包晶合金在不同凝固条件下的相组成均为?Fe、Cu_3Sn和Cu_6Sn_5等叁相。在熔体浸浮条件下,合金熔体在过冷度大于177 K时发生亚稳液相分离。在实验测定的过冷度8~177 K范围内,初生?Fe相枝晶生长速度的最大值为41.5 mm·s~(-1)。在自由落体实验中,随着液滴直径的减小,叁元Fe_(37.5)Cu_(37.5)Sn_(25)合金液滴发生由枝晶组织向相分离结构的形貌演变。实验发现,两种合金条带均在急冷凝固条件下呈现软磁特性。理论分析表明,表面冷却速率的提高促使?Fe相平均晶粒尺寸显着细化,进而影响两种合金条带的矫顽力。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-11-01）
刘桐,骆良顺,张延宁,苏彦庆,郭景杰[7]（2016）在《定向凝固Al-Y合金组织演化规律及小平面相生长 Ⅱ.Al-53%Y包晶合金组织演化规律》一文中研究指出对Al-53%Y(质量分数)包晶合金在1~100μm/s的抽拉速率下进行定向凝固实验,研究了合金组织演化及包晶合金中两相的竞争和生长行为.结果表明,铸态Al-53%Y合金的显微组织主要由初生Al2Y相、包晶Al3Y相和Al3Y/Al共晶体组成.在低速1μm/s定向凝固过程中,初生相与包晶相均连续生长,出现了平行于固/液界面的近似带状组织.随着凝固距离的增加,固/液界面处的领先相由初生Al2Y转变为包晶Al3Y,固/液界面为粗大条形Al3Y相,而无初生相.在较高抽拉速率的定向凝固过程中,随着抽拉速率的增加,Al2Y相由平界面生长转变为胞状形态,后又转变为枝晶状.包晶相Al3Y最初以锯齿状包裹在初生相表面,同时在液相中以细针状直接析出,抽拉速率越大,包晶相Al3Y数量越多且尺寸越细小.随着凝固距离的延长,包裹初生相的包晶相厚度增加,体积分数增大.另外,从液相中直接析出的Al3Y相逐渐长大,由细针状变为短棒状、块状,均匀分布在包晶组织周围并与之相连接.(本文来源于《金属学报》期刊2016年07期）
何天红[8]（2016）在《La-Fe-Co-Sb包晶合金非平衡组织演变与热电性能的研究》一文中研究指出方钴矿是一种优异的中温段热电材料。前期研究发现调幅分解产生的共格界面应变场能使材料的晶格热导率显着下降且功率因子增加。但是,方钴矿体系中调幅分解的理论基础和形成机理以及制备过程中不同的参数对于最终调幅分解组织的影响规律尚未明了。本论文分别利用随炉冷却和快速凝固的方法获得中间组织,结合快速热压烧结获得致密、单相的La0.8Ga0.1Ti0.1FexCo4-xSb12合金;对La-Fe-Co-Sb体系中调幅分解的热力学理论和形成机制进行了研究,并且分析了热压温度和压力、初始成分和中间组织对于调幅分解的影响。利用第一性原理计算了La-Fe-Co-Sb体系的混合自由能,结果表明:Fe/Co比和La填充率的差异都可以作为调幅分解的驱动力,且一直在1200K以下体系中都会出现调幅分解现象。本课题所选用的La0.8Ga0.1Ti0.1FexCo4-xSb12体系位于亚稳区,调幅分解需要经历形核、长大过程。通过熔炼+退火试验研究了La0.8Ga0.1Ti0.1FexCo4-xSb12合金在近平衡条件下的包晶反应和调幅分解过程。在973K下退火,首先发生包晶转变,之后发生化合反应,最终生成目标产物方钴矿相。退火100h后,La0.8Ga0.1Ti0.1Fe3Co Sb12组织中是方钴矿相,可观察到弯曲的调幅分解相边界,调幅分解相中的Fe/Co比与La填充率正相关。随后,进行了熔炼+退火+热压试验,研究了不同初始Fe/Co比x对调幅分解组织的影响,发现Fe/Co比x=3.3的样品调幅分解两相成分差异最大,调幅分解两相为Fe/Co比高的富La相和Fe/Co比低的贫La相,最大ZT=0.75。通过旋淬+热压试验研究了La0.8Ga0.1Ti0.1FexCo4-xSb12合金在非平衡条件下的包晶反应和调幅分解过程。首先,研究了热压温度和压力对调幅分解组织的影响,发现在473K时,旋淬薄带中方钴矿相转变便已开始,远低于平衡相变温度1147K。热压压力超过60MPa时,样品中微孔基本消失,调幅分解区减少,组织向均一成分转化。然后,研究了不同初始Fe/Co比x的影响,发现随着初始Fe/Co比x的增大,调幅分解的驱动力由Fe/Co和La填充率共同主导转变为La填充率单独主导。在Fe/Co比x=3.3时,两相La填充率差异最大。调幅分解区内细密的贫La相均布在富La相的基体中,岛状颗粒接近100nm。而对于x=4.0样品,岛状颗粒尺寸进一步减小,尺寸约为50nm。结合密度泛函理论计算及声子、电子输运特性测试,研究了调幅分解两相分布对热电性能的影响。发现枝晶偏析和调幅分解都能造成区域间的成分差异;而增大调幅分解两相的成分差异,能够提升热电性能,相比于Fe/Co比差异,两相间La填充率的差异提升效果更加显着。调幅分解可以提高Seebeck系数和大大降低晶格热导率。枝晶偏析可以降低晶格热导率,但是对电性能影响不大。Fe/Co比x=3.3的熔炼+旋淬+热压样品中La填充率大且调幅分解两相成分差异最明显,最大ZT为1.34,理论热-电转换效率达到16%。x=4.0样品由于纳米贫La相的作用,获得超低热导率1.47 Wm-1K-1,达到了“声子玻璃”的效果。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-06-01）
邱谨[9]（2016）在《ZA27包晶合金自孕育流变成形及凝固组织研究》一文中研究指出ZA27合金作为传统的铸造合金,拥有优良的铸造性能和耐磨性能,因此的到国内外学者的广泛研究。虽然ZA27合金非常适合半固态加工,然而关于ZA27合金流变成形的研究还很少见。尤其是ZA27合金的二次凝固伴随有包晶反应,分析其二次凝固过程中的包晶反应对其它包晶合金的半固态加工有很重要的指导意义本文以ZA27包晶合金为研究对象,采用自孕育法制备ZA27包晶合金半固态浆料。研究自孕育法细化晶粒机理,通过控制等温保温时间和等温保温温度优化ZA27合金半固态浆料,并进行后续流变成形,分析其流变成形特性,得出以下结论:使用水淬法研究浆料在制备过程中的组织演变,发现随着保温时间的延长平均晶粒尺寸不断增大,形状因子先减小后增大,流变成形的最佳保温温度为470~480℃,保温时间为3min,初生晶粒平均晶粒尺寸为52.26~60.2μm。ZA27合金半固态浆料剩余液相的凝固形式有叁种:在液相中直接形核并长大;剩余液相依附于初生α(Al)晶粒长大成树枝晶或者毛刺状;剩余液相直接依附于初生α(Al)晶粒生长且不形成凸起。ZA27合金半固态浆料在流变压铸过程中发生了液相偏析,在受力较大部位,二次颗粒长成“蠕虫状”。在流变成形过程中剩余液相在铸件不同部位凝固方式不同,均未出现粗大树枝晶。在冷却速率较小部位二次凝固方式主要为依附初生晶粒生长,共晶组织粗大且共晶组织中有包晶β相析出。在冷却速率较大部位主要为形核生长,二次晶粒数目多,共晶组织细小。二次晶粒既能够以富Zn的α(Al)相形核,也可以直接以β相形核生长。Cu富集在共晶η相中。对ZA27合金半固态浆料分别进行压力铸造、金属型铸造及砂型铸造,分析压力铸造、金属型铸造、砂型铸造凝固组织。发现不同成形条件下凝固组织明显不同,砂型铸造剩余液相主要是依附初生晶粒生长,包晶反应充分。金属型铸造剩余液相的凝固不仅依附初生晶粒,还有少量新的晶粒生成。压力铸造主要是形核凝固,剩余液相在高的冷却速率下瞬间形核且组织非常致密。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2016-04-01）
柳翊[10]（2016）在《包晶TiAl合金非平衡凝固特征及其组织演化》一文中研究指出TiAl基合金是重要的包晶合金之一,其凝固组织对Al含量具有高度的敏感性,特别是较窄Al含量的包晶TiAl基合金。对于以铸造为首选工艺的TiAl基合金而言,Al含量的变化严重影响了铸锭和铸件的凝固组织特征。通常铸造属于近平衡凝固的范畴,薄壁铸件或铸锭的边缘由于液相到固相的相变过程进行的非常快,偏离了近平衡凝固,更接近于非平衡凝固。目前,对于包晶TiAl基合金非平衡凝固的研究工作主要集中于二元和叁元以及少数多元TiAl基合金,而对高Al含量的多元包晶TiAl基合金非平衡凝固过程中的相选择和组织演化规律的研究相对缺乏和有限。基于此,本文系统地研究了多元Ti-xAl-2Cr-2Nb(x=46,47,48,49,50,51,52)(at.%)合金在近平衡凝固条件下初生β/α相凝固的Al含量临界值、相组成以及凝固组织演化规律;并选定工业化应用的Ti-48Al-2Cr-2Nb(at.%)合金和Al含量临界值(初生β/α相凝固)附近的Ti-50Al-2Cr-2Nb(at.%)合金为研究对象,研究了过冷度和冷却速率对这两种合金非平衡凝固过程中的相选择和组织演化规律的影响,探究了深过冷凝固过程中亚结构和魏氏组织、羽毛组织以及块状组织等亚稳组织形成和影响因素,探讨了过冷和急冷耦合条件下,亚稳相的析出和长大,获得了以下主要研究结果。对Ti-xAl-2Cr-2Nb(x=46,47,48,49,50,51,52)(at.%)合金近平衡凝固和非平衡凝固组织研究的结果表明:在近平衡凝固条件下,当Al含量(CAl)≤50at.%时,合金以β相为初生相进行包晶凝固,相组成主要为α_2相和γ相以及少量的B2相;当CAl>50at.%时,合金以α相为初生相进行凝固,相组成主要为α_2和γ两相。初生β/α相凝固的Al含量临界值为50at.%;随着CAl的增加,γ相的正方畸变度(c/a)随之增加,α_2相的c/a值呈下降趋势;同时随着CAl的增加,初生相的结晶温度范围先减小后增大,一次枝晶间距随之变化。当CAl=48at.%时,前期为初生β相形核且未充分长大,后期为包晶α相以β相为核心形核长大的过包晶逐层凝固。棒状试样的凝固组织明显细化,二次枝晶臂生长受到抑制,一定程度也抑制了α→(α_2+γ)固态相变,并未改变初生β/α相凝固的Al含量临界值。采用电磁悬浮熔炼的深过冷凝固技术实现了Ti-48Al-2Cr-2Nb(at.%)合金和Ti-50Al-2Cr-2Nb(at.%)合金的深过冷,获得的最大过冷度分别为370K和290K。对于前者,在所获得的过冷度范围内,β相均能作为初生相优先形核,这表明该合金凝固组织具有较高的稳定性;而对于后者,在较小过冷度下(ΔT<120K),β相均能作为初生相优先形核。一旦超过临界过冷度ΔT*=120K,亚稳α相取代初生β相成为领先相。这表明Al含量临界值(初生β/α相凝固)附近的合金更容易发生凝固模式的改变。此外,运用经典形核理论分析了Ti-48Al-2Cr-2Nb(at.%)合金中初生相和亚稳相的形核与过冷度的关系,合理地解释了各相的竞争形核。运用BCT模型分析了各相过冷度的分布;结合实验结果,较好地阐述了过冷凝固组织的演化过程。在较小过冷度下,由于已凝固枝晶重熔,导致晶粒细化,而在大过冷度下出现二次细化现象是由枝晶碎断造成的,与过冷凝固过程中的内应力密切相关。在非平衡凝固组织中观察到了丰富的亚结构,主要由变形孪晶、高密度位错以及少量层错组成,这表明过冷凝固过程中存在巨大的内应力。随着过冷度增大,微观应变呈增大趋势。TiAl合金的深过冷凝固过程相当于塑性变形过程,其内应力释放机制为孪生剪切变形,层片结构中的γ相发生了塑性变形,形成大量的γ/γ孪晶(P型孪晶)和γ相层片内部的孪晶(Q型孪晶),甚至出现了孪晶交割。在中等过冷度条件下,观察到有魏氏组织(γ_w)的形成;在大过冷度条件下,能够观察到由羽毛组织(γ_f)、块状组织(γ_m)与片层耦合的组织形貌。γ_w和γ_f以及γ_m不是从过冷液相中直接凝固形成而是通过一系列固态相变形成。同时,高密度位错与层错以及固态相变的过冷都为其在低冷却速率下的形核提供了足够的驱动力,它们的形成与片层团尺寸、过冷度、合金成分以及冷却速率密切相关。采用电磁悬浮和铜模急冷铸造相结合的方法制备了Ti-48Al-2Cr-2Nb(at.%)合金和Ti-50Al-2Cr-2Nb(at.%)合金急冷快速凝固锥形试样,通过ANSYS软件模拟估算出两种合金的冷却速率分别在2.9×103 K/s至2.6×104 K/s和3.6×103 K/s至2.6×104 K/s之间。通过线性拟合获得一次枝晶间距λ_1和冷却速率T的函数关系分别为:λ_1=323.40(T|-)~(-0.32)和λ_1=2.70×10~3(T|-)~(-0.53)。对于前者,随着冷却速率的增加至2.1×104 K/s时,包晶转变和共析转变受到抑制;随着冷却速率的进一步增加至2.6×10~4 K/s时,出现了块状γ相,强急冷诱发大的起始过冷度和高密度位错有利于块状γ相的形成;对于后者,如果冷却速率一旦超过临界值(4.0×10~3 K/s),能够获得单一的包晶α相;在低的冷却速率下(<4.0×10~3 K/s),仅能在糊状区观察到初生β相的形核;在高的冷却速率下(>4.0×10~3 K/s),β相形核和包晶反应受到抑制而亚稳α相从非平衡液相中直接形核并长大,最终获得细化均匀的胞状α相凝固组织。实验结果和动力学分析表明:冷却速率和Al含量的变化能够引起初生β相和包晶α相的相选择,可以获得预期的相组成和显微组织,包晶α相的直接形核和长大受高冷却速率下溶质富集和形核过冷的控制;深过冷凝固和急冷凝固的耦合作用,有利于亚稳α相的形核与长大。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-01-01）
包晶合金论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
利用循环过热与玻璃熔融净化相结合的方法制备了不同过冷度下Cu-15wt%Fe包晶合金试样,结合相关理论详细阐述了过冷Cu-15wt%Fe合金熔体的凝固组织演化机制.结果表明,液相分离过程中,合金体系内部少数相的形核、长大、凝并甚至分层行为是在Ostwald熟化、Brownian运动、Marangoni迁移和Stokes运动等因素综合作用下完成的,不同阶段不同因素所起的作用大小不同.试验过程中还制备了Cu-35wt%Fe包晶合金试样,通过不同成分合金凝固组织的SEM图像,对比了不同Fe含量对过冷Cu-Fe包晶合金熔体凝固组织的影响.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
包晶合金论文参考文献
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