王中原
,
何杰
,
杨柏俊
,
江鸿翔
,
赵九洲
,
王同敏
,
郝红日
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00056
在Zr-Ce二元稳态难混溶合金的基础上添加Co-Cu二元亚稳态难混溶合金, 设计了四元(ZraCeb)(1-x)(CocCud)x复合难混溶合金. 通过热力学计算了Cu和Co在两分离液相中的分配系数, 并利用OM, SEM, EDS, XRD和DTA等方法研究了相形成和组织演变的机制. 结果表明, 单一均匀的(ZraCeb)(1-x)(CocCud)x合金熔体在凝固过程中发生液相分离, Co和Cu元素分别分布在富Zr和富Ce液相中, 最终形成富Zr-Co和富Ce-Cu两液相. 在快速凝固条件下, 四元合金液-液分离形成的富Zr-Co和富Ce-Cu两液相分别发生玻璃转变, 形成锆基和铈基两非晶相. 实验研究与热力学分析相结合, 揭示了Co与Cu原子比例和Co-Cu合金添加量以及冷却速率对双非晶相形成的影响, 探索了由难混溶合金制备相分离非晶合金的方法. 当Co与Cu原子比及添加量分别为4∶1和38.5%时, 在熔体旋甩快速冷却条件下可以获得双相非晶合金.
关键词:
液-液相分离,
,
Zr-Ce难混溶合金,
,
快速凝固,
,
相分离非晶合金,
,
微观组织
王中原
,
何杰
,
杨柏俊
,
江鸿翔
,
赵九洲
,
王同敏
,
郝红日
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00056
在Zr-Ce二元稳态难混溶合金的基础上添加Co-Cu二元亚稳态难混溶合金,设计了四元(ZrCeb)(1-x)(Cocud)x复合难混溶合金.通过热力学计算了Cu和Co在两分离液相中的分配系数,并利用OM,SEM,EDS,XRD和DTA等方法研究了相形成和组织演变的机制.结果表明,单一均匀的(ZraCeb)(1-x)(CocCud)x合金熔体在凝固过程中发生液相分离,Co和Cu元素分别分布在富Zr和富Ce液相中,最终形成富Zr-Co和富Ce-Cu两液相.在快速凝固条件下,四元合金液-液分离形成的富Zr-Co和富Ce-Cu两液相分别发生玻璃转变,形成锆基和铈基两非晶相.实验研究与热力学分析相结合,揭示了Co与Cu原子比例和Co-Cu合金添加量以及冷却速率对双非晶相形成的影响,探索了由难混溶合金制备相分离非晶合金的方法.当Co与Cu原子比及添加量分别为4∶1和38.5％时,在熔体旋甩快速冷却条件下可以获得双相非晶合金.
关键词:
液-液相分离
,
Zr-Ce难混溶合金
,
快速凝固
,
相分离非晶合金
,
微观组织
赵雷
,
江鸿翔
,
AHMAD Tauseef
,
赵九洲
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00469
对Cu-10％Co-10％Fe(质量分数)亚稳液态组元不混溶合金开展了气体雾化快速凝固实验,制备了富Fe-Co相球形粒子均匀分布于基体Cu的复合粉末,建立了Cu-Co-Fe合金雾化液滴冷却过程中的温度场、浓度场和液-液相变动力学控制方程,研发了耦合合金热力学和相变动力学的模拟方法,模拟分析了Cu-10％Co-10％Fe合金雾化液滴的凝固组织形成过程.实验和模拟结果表明,在气体雾化快速凝固条件下,液-液相变过程中富Fe-Co相液滴Marangoni迁移和Ostwald熟化的影响很弱,粉末中心绝大部分区域内富Fe-Co相粒子的空间分布均匀.对于直径小于220 μm的Cu-10％Co-10％Fe合金粉末,富Fe-Co相粒子的平均半径RA和数量密度N与雾化粉末直径d之间符合指数关系.
关键词:
Cu-Co-Fe合金
,
液相分离
,
快速凝固
,
建模及模拟
赵九洲
,
江鸿翔
,
孙倩
,
黎旺
,
何杰
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.04.02
偏晶合金的应用十分广泛,其中许多具有重要的工业应用背景,但该类合金凝固时首先发生液-液相变,极易形成偏析严重乃至两相分离的凝固组织,因此其凝固过程研究与工业制备技术研发受到了严重限制.近年来,偏晶合金凝固理论受到材料科学领域的高度重视,为了深入研究偏晶合金凝固组织形成过程及演变规律,材料科学工作者分别在空间微重力条件下和地面重力场内对该类合金开展了大量凝固实验,探索了偏晶合金的常规凝固行为、快速凝固行为、定向凝固行为和连续凝固行为等,考察了微重力场、电场、磁场、离心力场、超声场等外场以及微合金化元素对偏晶合金凝固过程的影响,并结合实验对偏晶合金凝固组织形成过程开展了深入的建模与模拟研究,阐明了偏晶合金凝固机理及关键影响因素.综述了有关偏晶合金凝固研究的进展,介绍了本研究团队相关研究工作,并展望了未来偏晶合金凝固研究的方向.
关键词:
偏晶合金
,
凝固
,
组织演变
,
建模
,
模拟
孙倩
,
江鸿翔
,
赵九洲
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00331
实验研究了微量元素Bi对Al-Pb合金凝固过程和显微组织的影响, 发现微量元素Bi能显著细化Al-Pb合金凝固组织中的富Pb相粒子, 细化效果随着Al-Pb合金Pb含量的增加而增强. 分析了微量元素Bi对Al-Pb合金液-液相变过程的影响机理, 模拟计算了微量元素Bi作用下Al-Pb合金凝固组织形成过程. 结果表明, 微量元素Bi减小Al-Pb合金液-液相变过程中液相间的界面能, 提升了富Pb相液滴的形核率, 促进富Pb相液滴的细化和Al-Pb合金弥散型凝固组织的形成.
关键词:
微量元素
,
偏晶合金
,
界面能
,
凝固组织
孙倩
,
江鸿翔
,
赵九洲
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00331
实验研究了微量元素Bi对Al-Pb合金凝固过程和显微组织的影响,发现微量元素Bi能显著细化A1-Pb合金凝固组织中的富Pb相粒子,细化效果随着Al-Pb合金Pb含量的增加而增强.分析了微量元素Bi对A1-Pb合金液-液相变过程的影响机理,模拟计算了微量元素Bi作用下Al-Pb合金凝固组织形成过程.结果表明,微量元素Bi减小Al-Pb合金液-液相变过程中液相间的界面能,提升了富Pb相液滴的形核率,促进富Pb相液滴的细化和Al-Pb合金弥散型凝固组织的形成.
关键词:
微量元素
,
偏晶合金
,
界面能
,
凝固组织
