徐志锋
,
余欢
,
汪志太
,
郑玉惠
,
胡美忠
,
蔡长春
,
严青松
功能材料
采用真空气压浸渗法制备了高体分小尺寸SiCp/Mg复合材料,研究了真空压力对小尺寸SiCp多孔体浸渗的影响规律及SiCp/Mg复合材料的热膨胀性能.实验表明,在浸渗温度为983K,压力0.3MPa,保压5min的条件下,其中,能有效浸渗的振实堆积的单一尺寸SiCp多孔体的最小粒径达到了13μm;而32μm的SiCp/Mg复合材料的密度为2.625g/cm3,SiC颗粒体积分数达到了58.2%.OM、XRD分析表明镁液渗透均匀,无明显的气孔、缩松和熔剂夹杂等铸造缺陷;Mg基体、α型SiC是复合材料的主要组成相,同时还含有少量的MgO、Mg2Si相.此外,32μm SiCp/Mg复合材料在30～200℃温度范围内的平均热膨胀系数为6.5×10-6/K,表现出了优异的热膨胀性能.
关键词:
真空气压浸渗
,
高体分
,
SiCp/Mg复合材料
,
热膨胀系数
杨高林
,
林鑫
,
胡桥
,
张莹
,
汪志太
,
李鹏
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00680
将Cu模铸造得到的Zr55Cu30Al10Ni5块体非晶合金分别在390,430,530,792和902℃进行退火处理,并采用脉冲激光对其进行重熔,研究基材晶化特征对熔池及热影响区晶化行为的影响.结果表明,未晶化的退火处理试样(经390和430℃退火处理)在激光重熔后,热影响区的晶化特征不受初始退火处理温度的影响.完全晶化的退火处理试样(经530,792和902℃退火处理)在激光重熔后,熔池基本上保持了非晶状态.经530和792℃退火处理后试样的熔池底部没有发现外延生长现象.经902℃退火处理的试样在激光重熔后,单次激光重熔的熔池底部有少量的外延生长,而经11次激光重熔的熔池底部无外延生长.分析表明,外延生长是因为CuZr2初生相在重熔过程中在熔池底部产生了成分保留区域.由于熔池内非晶合金的扩散缓慢,在激光重熔Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金过程中,熔池底部即使是晶态也难以产生外延生长,所以激光加工Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金时,熔池内很容易保持非晶状态.
关键词:
Zr55Cu30Al10Ni5 块体非晶合金
,
退火处理
,
激光
,
外延生长
曹永青
,
林鑫
,
汪志太
,
杨海欧
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00494
采用Ni-28%Sn,Ni-30%Sn,Ni-33%Sn和Ni-35%Sn(质量分数)共4种成分的亚共晶和过共晶合金,考察了Ni-Sn共晶合金在激光快速熔凝过程中的组织演化过程.当激光扫描速率较低时,Ni-28%Sn亚共晶合金和Ni-35%Sn过共晶合金的熔凝组织主要由细化的初生枝晶(亚共晶合金为α-Ni相,过共晶合金为Ni3Sn相)和枝晶间共晶(α-Ni+Ni3Sn)组成;近共晶合金Ni-30%Sn和Ni-33%Sn的熔凝组织基本相似,熔池从底部到顶部存在柱状共晶团向等轴状共晶团的转变.Ni-Sn亚共晶和过共晶合金熔池底部皆存在少量粗大的残留初生相.激光快速熔凝后,相比基材中所存在的层片和棒状共晶的混合组织,熔池内的共晶组织皆为层片状共晶,层片间距相比基材明显减小,并呈现垂直于熔池底部外延生长的特征.通过对比4种成分合金在不同激光扫描速率下的熔凝组织,获得了激光快速熔凝条件下Ni-Sn合金共生生长区的成分范围以及临界激光扫描速率.应用描述快速枝晶生长的KGT模型和快速共晶生长的TMK模型对熔凝组织进行了分析,模型计算结果与实验结果符合良好.
关键词:
激光快速熔凝
,
Ni-Sn合金
,
共晶
,
组织演变
郭雄
,
林鑫
,
汪志太
,
曹永青
,
彭东剑
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00614
采用熔融玻璃净化法+循环过热法,考察了Ni-30％Sn(质量分数)亚共晶合金在深过冷快速凝固条件下的再辉行为和组织演化规律.结果表明,当过冷度较小时,合金熔体无明显再辉过程,随着过冷度增大,合金熔体凝固逐渐呈现由α-Ni枝晶和(α-Ni+Ni3Sn)层片状共晶或羽毛状共晶向完全(α Ni+Ni3Sn)反常共晶转变,在再辉曲线上呈现出由两次再辉向单次再辉的转变.通过分析Ni-30％Sn亚共晶合金中两相的形核行为、生长速度随过冷度的变化规律以及再辉过程中两相的结晶分数变化,解释了反常共晶的形成机制.Ni-30％Sn亚共晶合金深过冷凝固反常共晶的形成主要体现在两个方面:较大过冷度下,率先形成的细化的α-Ni枝晶骨架在再辉过程中充分熟化、熔断,被依附析出的Ni3Sn相包围,形成反常共晶；随着过冷度的增大,单相枝晶生长向双相枝晶生长转变,细化的双相枝晶组织在大的再辉度下充分熟化、熔断,也会形成反常共晶.
关键词:
Ni-Sn合金
,
深过冷
,
组织演化
,
反常共晶
,
形成机制
杨高林
,
林鑫
,
胡桥
,
宋梦华
,
汪志太
,
黄卫东
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00166
分别对在液N冷却、液Ar冷却、置于室温环境和加热到473 K条件下的Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金试样进行脉冲激光重熔实验,以研究试样温度对激光重熔非晶合金晶化的影响.结果显示,在采用有、无Ar气侧吹的情况下基材温度,特别是基材温度较低时,对激光重熔块体非晶合金晶化的影响规律明显不同.激光重熔实验中,无Ar气侧吹时,对在液Ar冷却和置于室温环境下的试样,激光重熔后热影响区的晶化程度类似,在液Ar冷却下的试样熔池较深.对于加热到473 K的试样,热影响区的晶化程度最为严重,且熔池最深.激光重熔实验中采用Ar气侧吹时,与室温环境的试样相比,液N冷却对于激光重熔非晶合金的晶化有明显的抑制作用.试样温度对非晶合金晶化的影响源于:一、试样本身的温度越低,热影响区的冷速越快,晶化越少；二、试样周围的气氛温度越低,激光重熔过程中,等离子体对激光的屏蔽效应也越小,实际能量输入越高,晶化越严重.有Ar气侧吹时,气氛温度为侧吹气体的温度,所以试样温度较低,晶化较少.在没有Ar气侧吹时,气氛温度接近于试样温度,上述2个因素同时作用,导致试样温度对晶化的影响规律非单调变化.
关键词:
Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金
,
试样温度
,
激光重熔
,
晶化
