黄太文刘林张卫国张军傅恒志
金属学报
采用液态金属冷却高温度梯度定向凝固设备, 研究了抽拉速率跃迁对单晶高温合金DD3一次枝晶间距和微观偏析的影响. 结果表明, 单晶高温合金枝晶一次间距表现出明显的历史相关性.当抽拉速率(或生长速率)分别从600和300 μm/s跃迁到100 μm/s和直接以100 μm/s速率生长时, 一次间距分别为56.5, 86和111.5 μm. 而生长速率分别从50和100 μm/s跃迁到300 μm/s和直接以300 μm/s速率生长获得的一次间距分别为109, 93和70 μm. 一次间距值与Hunt-Lu模型预测的基本吻合, 但实验结果证明其上限与下限的比值λ1max/λ1min>2, 与Ma-Sahm的预测结果一致. 成分分析表明, 相同稳态条件下枝晶的一次间距变小, 偏析也有所降低.
关键词:
单晶高温合金
,
growth rate
,
transition
,
primary dendrite arm spacing
,
microsegregation
蔡兆镇朱苗勇
金属学报
以Ueshima的正六边形横断面枝晶模型为原型, 采用有限差分方法建立了钢凝固过程伴随δ/γ相变的两相区溶质微观偏析模型, 确立了在冷却速率为10 ℃/s非平衡凝固条件下钢的脆性温度区间, 研究分析了各溶质元素在该温度区内的偏析特点及对脆性温度区间ΔθB与热应变的影响规律, 定量计算了不同P, S含量下脆性温度区热应变随C含量的变化规律, 揭示了P, S含量的增加使连铸坯出现表面纵裂纹几率提高的机理.
关键词:
连铸
,
microsegregation
,
longitudinal surface cracks
,
brittle temperature range
,
thermal strain
赵光伟徐达鸣宋梦华傅恒志杜勇贺跃辉
金属学报
将合金凝固微观偏析统一模型推广到三元合金凝固微观偏析的预测, 并提出了能够计算三元匀晶与共晶合金凝固路径的数值计算方法. 实现了在源代码层次上与热力学计算软件Thermo-Calc及其数据库的耦合, 以获取多元合金凝固路径计算所需的凝固热力学数据. 通过Fe-40V-40Cr, Al-4.5Cu-1.0Si, Al-10Cu-2.5Mg和Al-1.49Si-0.64Mg(质量分数, %)等多元/多相合金在不同冷速下凝固路径的实例计算, 以及与相应的凝固组织定量金相实验结果对比, 验证了本文多元/多相凝固模型和算法的正确性.
关键词:
多元/多相凝固路径
,
microsegregtion
,
Thermo–Calc coupled calculation
,
multicomponent Al alloys
甘春雷刘雪峰黄海友谢建新
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00349
采用真空熔炼、Ar气保护下拉式连续定向凝固方法制备了BFe10-1-1合金管材,确定了可获得表面光洁合金管材的工艺参数范围, 并对不同制备工艺下合金管材的组织和力学性能进行了研究. 结果表明, 当冷却水流量、冷却距离和冷却水温度保持不变(分别为900 L/h, 8 mm, 25 ℃)时, 在熔体温度1250-1280 ℃和下拉速度0.15-0.45 mm/s的范围内, 合 理匹配工艺参数, 制备了直径10 mm、壁厚1.7 mm, 内外表面光洁的柱状晶组织BFe10-1-1合金管材. 微观偏析分析表明:主要合金元素中Ni和Fe是负偏析元素, 主要富集于枝晶干, 而Mn是正偏析元素,主要富集于枝晶间. 与普通铸造相比, 连续定向凝固方法制备的BFe10-1-1合金管材的偏析程度获得较大改善. 合金管材室温拉伸呈典型的韧性断裂,延伸率达到49\%, 具有优良的塑性变形性能. 试样的抗拉强度为212 MPa, 显著低于普通铸造合金, 有利于合金管材的后续加工成形.
关键词:
BFe10-1-1合金
,
continuous unidirectional solidification
,
columnar crystal
,
microsegregation
,
tube
杨初斌刘林赵新宝刘刚张军傅恒志
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00142
采用液态金属冷却(LMC)高温度梯度定向凝固炉制备<001>和<011>取向的DD407单晶高温合金, 研究了晶体取向对枝晶间距和微观偏析的影响. 结果表明, 晶体取向对单晶高温合金的枝晶间距和微观偏析有明显的影响. 枝晶间距随着<001>取向偏差角的增加而增加,但随<011>取向偏差角的增加而减小,且<011>取向的枝晶间距因为侧枝的分枝而明显大于<001>取向. 成分分析表明, 在不同取向的单晶中, Al,Ti和Ta富集于枝晶间, 是正偏析元素, 而W严重富集于枝晶干, 为负偏析元素,当<011>取向平行轴向时元素的偏析程度最轻.
关键词:
晶体取向
,
Ni–based single crystal superalloy
,
dendrite arm spacing
,
microsegregation
,
directional solidification
