Fe-C二元合金凝固过程枝晶偏析的数值模拟研究 被引量：3

1

作者 李继红 汪强 +1 位作者 吴伟刚 张敏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期152-155,共4页

利用元胞自动机法对Fe-C二元合金过冷熔体中枝晶的生长过程进行了模拟,其中明确地将液相溶质浓度与固相溶质浓度区分开,并探讨了冷却速率、液相溶质扩散系数以及固相溶质扩散系数对枝晶偏析的影响规律。模拟结果表明:随着冷却速率的增大... 利用元胞自动机法对Fe-C二元合金过冷熔体中枝晶的生长过程进行了模拟,其中明确地将液相溶质浓度与固相溶质浓度区分开,并探讨了冷却速率、液相溶质扩散系数以及固相溶质扩散系数对枝晶偏析的影响规律。模拟结果表明:随着冷却速率的增大,固相中溶质浓度波动不断加剧,且枝晶偏析程度增大,但偏析程度的增大趋势逐渐减缓;当液相扩散系数变化时,液相溶质扩散系数越小,其微观偏析越严重,此外,固相中溶质的波动随液相扩散系数的增大而减小;当固相溶质扩散系数变化时,在枝晶中心附近,微观偏析程度基本保持一致,而在远离中心点的外围区域,微观偏析程度的波动十分明显。 展开更多

关键词 元胞自动机 枝晶偏析 数值模拟 冷却速率 溶质扩散系数

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FGH95粉末枝晶间合金元素偏析的研究 被引量：5

2

作者 陈焕铭 胡本芙 +1 位作者 余泉茂 宋铎 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期32-35,共4页

测定两种工艺方法生产的 FGH95粉末颗粒截面的枝晶偏析和胞晶偏析。结果表明 :粉末颗粒内部枝晶间 (或胞晶间 )富 Mo,Nb,Ti元素而贫 Ni,Co,W元素。随着粉末颗粒尺寸的减小 ,枝晶偏析 (或胞晶偏析 )明显减小。与相同粒度级别的氩气雾化 (... 测定两种工艺方法生产的 FGH95粉末颗粒截面的枝晶偏析和胞晶偏析。结果表明 :粉末颗粒内部枝晶间 (或胞晶间 )富 Mo,Nb,Ti元素而贫 Ni,Co,W元素。随着粉末颗粒尺寸的减小 ,枝晶偏析 (或胞晶偏析 )明显减小。与相同粒度级别的氩气雾化 (AA)粉末相比 ,等离子体旋转电极 (PREP)粉末的枝晶偏析明显低于 展开更多

关键词 FGH95粉末 显微组织 枝晶偏析 胞晶偏板 粉末冶金

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固溶处理对一种第四代镍基单晶高温合金微观组织和偏析的影响 被引量：10

3

作者 赵新宝 岳亮 +5 位作者 夏万顺 岳全召 贝红斌 韦华 魏晓 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期462-469,共8页

利用扫描电子显微镜及能谱研究了固溶处理温度对一种第四代镍基单晶高温合金微观组织和枝晶偏析的影响。结果表明:铸态合金中存在显著的成分偏析,其中Ru和Mo的偏析系数接近1;随着固溶温度的升高,枝晶组织形貌特征退化,成分偏析明显减轻... 利用扫描电子显微镜及能谱研究了固溶处理温度对一种第四代镍基单晶高温合金微观组织和枝晶偏析的影响。结果表明:铸态合金中存在显著的成分偏析,其中Ru和Mo的偏析系数接近1;随着固溶温度的升高,枝晶组织形貌特征退化,成分偏析明显减轻,但在1 360℃固溶时合金部分组织出现初熔,限制了固溶温度上限。提高最高固溶温度可一定程度增大γ′相尺寸,显著降低合金的微观偏析,但Re和W元素在高温固溶后仍存在明显的残余偏析。 展开更多

关键词 镍基单晶高温合金 固溶处理 微观形貌 枝晶偏析

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固溶温度对第三代镍基单晶高温合金DD10组织的影响 被引量：9

4

作者 曹腊梅 李相辉 +2 位作者 陈晶阳 薛明 张勇 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期23-27,共5页

采用扫描电镜(SEM)和金相显微镜(OM)组织观察以及能谱(EDS)分析等手段研究了固溶处理温度对第三代镍基单晶高温合金DD10显微组织、枝晶偏析和组织稳定性的影响。结果表明:合金经1290℃/6h固溶后共晶基本消除,1330℃/6h固溶时出现少量微... 采用扫描电镜(SEM)和金相显微镜(OM)组织观察以及能谱(EDS)分析等手段研究了固溶处理温度对第三代镍基单晶高温合金DD10显微组织、枝晶偏析和组织稳定性的影响。结果表明:合金经1290℃/6h固溶后共晶基本消除,1330℃/6h固溶时出现少量微孔,1340℃/6h时则出现初熔。合金经1320℃和1330℃固溶处理后,枝晶偏析程度明显改善。1095℃组织稳定性研究表明:合金经1330℃固溶处理后的由于枝晶偏析程度较小,析出的TCP相数量显著减少,合金的组织稳定性较好。此外,固溶温度对γ′相形貌、体积分数和尺寸的影响不大。 展开更多

关键词 DD10 固溶温度 显微组织 γ′相 枝晶偏析 TCP相

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热等静压温度对第三代单晶高温合金DD10组织的影响 被引量：8

5

作者 曹腊梅 刘丽君 +1 位作者 陈晶阳 薛明 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1-4,24,共5页

采用OM,SEM以及EPMA等手段对比研究了不同热等静压温度对第三代单晶高温合金DD10组织的影响。结果表明:在150MPa压力条件下,1290℃热等静压即可使第三代单晶高温合金DD10中的显微疏松完全闭合;随热等静压温度的升高,共晶体积分数逐渐减... 采用OM,SEM以及EPMA等手段对比研究了不同热等静压温度对第三代单晶高温合金DD10组织的影响。结果表明:在150MPa压力条件下,1290℃热等静压即可使第三代单晶高温合金DD10中的显微疏松完全闭合;随热等静压温度的升高,共晶体积分数逐渐减少,热等静压温度达到1310℃及以上温度,共晶完全溶于基体。在1340℃/150MPa热等静压后,合金中出现局部初熔。热等静压后DD10单晶高温合金的γ′相立方度提高,不同热等静压温度对γ′相的形貌影响基本相同。热等静压降低了DD10单晶高温合金的枝晶偏析,并且热等静压温度越高,枝晶偏析改善越明显。 展开更多

关键词 DD10 热等静压 温度 显微疏松 共晶 枝晶偏析

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定向凝固过程中温度参数对含Re镍基单晶高温合金铸态组织的影响 被引量：8

6

作者 曹腊梅 杨曦桥 +1 位作者 薛明 蔡启舟 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期8-11,共4页

研究了一种含Re为4.0%～5.5%(质量分数)的实验型镍基单晶高温合金在不同定向凝固结晶条件下铸态的宏微观组织特征,分析了凝固结晶温度参数对单晶完整性、显微疏松与共晶含量、枝晶偏析等的影响。结果表明:高的熔体过热处理温度不仅促进... 研究了一种含Re为4.0%～5.5%(质量分数)的实验型镍基单晶高温合金在不同定向凝固结晶条件下铸态的宏微观组织特征,分析了凝固结晶温度参数对单晶完整性、显微疏松与共晶含量、枝晶偏析等的影响。结果表明:高的熔体过热处理温度不仅促进合金元素分布的均匀化,同时降低了高Re和高难熔元素含量的单晶合金结晶缺陷的倾向性,提高了单晶完整性。合金熔体过热温度、铸型温度/浇注温度的适度提高有利于枝晶间的补缩,并减少显微疏松。 展开更多

关键词 单晶完整性 显微疏松 枝晶偏析 温度参数 定向凝固

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Mn对铸造K325合金凝固组织和元素偏析的影响

7

作者 刘庆丰 肖旋 +1 位作者 王常帅 周兰章 《沈阳理工大学学报》 CAS 2017年第1期1-4,共4页

采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)技术,研究了Mn含量对铸造K325高温合金凝固组织和元素偏析的影响。研究结果表明,Mn元素添加对合金晶粒度和二次枝晶间距无明显影响,却明显促进Nb、Mo元素偏聚于枝晶间,增大合金的偏析倾向... 采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)技术,研究了Mn含量对铸造K325高温合金凝固组织和元素偏析的影响。研究结果表明,Mn元素添加对合金晶粒度和二次枝晶间距无明显影响,却明显促进Nb、Mo元素偏聚于枝晶间,增大合金的偏析倾向。Mn元素的添加,使得Mn元素由正偏析元素变为负偏析元素,但Mn元素对合金铸态组织中第二相析出行为并无明显影响。 展开更多

关键词 铸造K325合金 MN 枝晶偏析 凝固组织

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热等静压对第三代单晶高温合金微观组织和高温持久性能的影响 被引量：1

8

作者 李相伟 夏忠虎 +3 位作者 郭秋娟 钟玉梅 张书彦 张鹏 《材料研究与应用》 CAS 2022年第5期794-803,共10页

以第三代单晶高温合金为研究对象,对比标准热处理和热等静压处理前后合金显微疏松和微观组织的变化,研究热等静压后不同温度固溶处理对微观组织演化规律及消除热等静压后γ′相粗化的影响,并在850℃/586 MPa和1120℃/140 MPa条件下进行... 以第三代单晶高温合金为研究对象,对比标准热处理和热等静压处理前后合金显微疏松和微观组织的变化,研究热等静压后不同温度固溶处理对微观组织演化规律及消除热等静压后γ′相粗化的影响,并在850℃/586 MPa和1120℃/140 MPa条件下进行持久性能测试。结果表明:与标准固溶热处理相比,经过热等静压处理后的合金共晶相全部溶解于基体中,合金中的缩孔完全闭合,枝晶干和枝晶间处的γ′相粗化长大;经过1280℃高温固溶处理后,枝晶干处粗大γ′相发生部分回溶,但是枝晶间存在大块状的γ′相;当固溶温度为1310℃时,枝晶干和枝晶间处的粗大γ′相完全回溶,并二次析出细小γ′相。对比持久性能发现:在850℃/586 MPa条件下,持久微裂纹主要源于MC碳化物,经热等静压处理后合金的持久寿命均略低于标准热处理样品;在1120℃/140 MPa变形过程中,枝晶干处的TCP相是主要裂纹源,热等静压后的样品持久性与标准热处理样品的相当。 展开更多

关键词 单晶高温合金 热等静压处理 微观组织 枝晶偏析 持久性能

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均匀化处理对CuZn7Al4Si0.1热加工的影响

9

作者 方冬松 《世界有色金属》 2024年第10期26-28,共3页

为了研究均匀化处理对CuZn7Al4Si0.1热加工性能的影响,开展了不同热处理工艺实验,采用金相显微镜和万能试验机对铜带的微观组织和性能进行检测分析。结果表明:CuZn7Al4Si0.1铸锭经过700℃~900℃范围内保温6h的均匀化处理后,其枝晶偏析... 为了研究均匀化处理对CuZn7Al4Si0.1热加工性能的影响,开展了不同热处理工艺实验,采用金相显微镜和万能试验机对铜带的微观组织和性能进行检测分析。结果表明:CuZn7Al4Si0.1铸锭经过700℃~900℃范围内保温6h的均匀化处理后,其枝晶偏析变化明显。随着退火温度的提高,CuZn7Al4Si0.1铸锭的枝晶偏析逐渐减小、消失;当均匀化退火温度升至850℃、保温时间为6h时,合金组织中枝晶偏析消失。 展开更多

关键词 均匀化处理 裂边 枝晶偏析消失

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高铌钛铝合金的制备工艺 被引量：16

10

作者 李书江 王艳丽 +2 位作者 林均品 林志 陈国良 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2004年第1期12-16,共5页

研究了高铌TiAl金属间化合物的材料制备工艺。结果表明,感应凝壳熔炼时的合金收得率远远小于自耗熔炼时的合金收得率,因此在熔炼过程中损失主要来自于感应熔炼过程,而感应熔炼过程中合金的损失主要来自于凝壳大小及合金熔液挥发的多少;... 研究了高铌TiAl金属间化合物的材料制备工艺。结果表明,感应凝壳熔炼时的合金收得率远远小于自耗熔炼时的合金收得率,因此在熔炼过程中损失主要来自于感应熔炼过程,而感应熔炼过程中合金的损失主要来自于凝壳大小及合金熔液挥发的多少;高铌TiAl合金的成分波动主要是由于凝壳大小波动造成的,感应熔炼完成后合金的Al含量取决于凝壳和合金溶液挥发对合金Al含量的共同影响效果;高铌TiAl合金在熔炼过程中,Nb的含量是在逐渐增加的。经过1200℃,24小时均匀化退火可以消除原始铸态组织的枝晶偏析。 展开更多

关键词 高铌钛铝合金 制备工艺 感应熔炼 自耗熔炼 枝晶偏析 铸锭成分

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5059高镁铝合金均匀化热处理工艺 被引量：9

11

作者 蒋海春 叶凌英 +2 位作者 张新明 顾刚 张盼 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期4138-4144,共7页

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、示差扫描量热(DSC)、X线衍射(XRD)等技术研究新型高镁装甲铝合金5059的均匀化热处理工艺及其微观组织演变,并根据Shewman扩散理论及菲克扩散定律研究合金铸锭的均匀化动力学... 利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、示差扫描量热(DSC)、X线衍射(XRD)等技术研究新型高镁装甲铝合金5059的均匀化热处理工艺及其微观组织演变,并根据Shewman扩散理论及菲克扩散定律研究合金铸锭的均匀化动力学。研究结果表明:5059铝合金铸锭枝晶偏析严重,大量非平衡β(Al3Mg2)和Al6Mn共晶相在晶界处呈连续网状分布;合金经均匀化处理后,非平衡共晶发生回溶,并伴随大量弥散β(Al3Mg2)相粒子的析出;随着均匀化温度的提高和保温时间的延长,合金中的非平衡共晶相回溶效果越好,合金元素扩散越充分,合金在460℃时开始发生过烧。综合实验观测及均匀化动力学方程计算结果,得到合金的最佳均匀化热处理工艺如下:均匀化温度为450℃,保温时间为24 h。 展开更多

关键词 5059铝合金 均匀化热处理 枝晶偏析 显微组织 动力学方程

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ZK60镁合金均匀化过程中的组织演变 被引量：6

12

作者 何运斌 潘清林 +1 位作者 刘晓艳 李文斌 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期14-20,共7页

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射研究了ZK60镁合金铸态的显微组织以及均匀化过程中的组织演变与成分分布。结果表明:ZK60铸态合金中枝晶偏析严重,在晶界和枝晶边界处存在大量的非平衡共晶相,其主要成分为α-Mg和Mg7Zn3;... 采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射研究了ZK60镁合金铸态的显微组织以及均匀化过程中的组织演变与成分分布。结果表明:ZK60铸态合金中枝晶偏析严重,在晶界和枝晶边界处存在大量的非平衡共晶相,其主要成分为α-Mg和Mg7Zn3;经过均匀化处理后,合金中的非平衡相随温度的升高和时间的延长逐渐溶解,但温度高于420℃后发生过烧,最佳均匀化处理制度为400℃/12h,该制度与均匀化动力学方程所得结果基本一致。 展开更多

关键词 ZK60镁合金 枝晶偏析 均匀化处理 显微组织 动力学方程

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铸造压强对Mg-6Zn-1Al-0.5Mn-0.5Ca合金的组织和性能影响 被引量：2

13

作者 王荣 乐启炽 +6 位作者 王恩刚 崔建忠 任政 程翔宇 张潇 朱秀荣 陈敏 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期75-81,共7页

利用XRD衍射仪、扫描电镜、透射电镜和拉伸测试研究挤压铸造压强对Mg-6Zn-1Al-0.5Mn-0.5Ca合金组织和性能的影响。结果表明:挤压铸造合金的相由α-Mg,τ(Mg32(Al,Zn)49)和少量的Al8Mn5相组成,压强变化并不改变第二相的组成;提高挤压铸... 利用XRD衍射仪、扫描电镜、透射电镜和拉伸测试研究挤压铸造压强对Mg-6Zn-1Al-0.5Mn-0.5Ca合金组织和性能的影响。结果表明:挤压铸造合金的相由α-Mg,τ(Mg32(Al,Zn)49)和少量的Al8Mn5相组成,压强变化并不改变第二相的组成;提高挤压铸造压强,合金铸态组织中第二相数量增加,尺寸减小且弥散分布;合金元素分布更均匀,尤其是添加的微量Mn,Ca,有效减轻了合金的枝晶偏析程度;随着挤压铸造压强的增加,合金的强度和塑性也随之提高;压强由0 MPa增加到100 MPa,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了27%,14%,31%和9%;合金的力学性能提高主要是因为随着挤压铸造压强的增加,原子扩散激活能和晶体长大速率下降,冷却速率提高,使得第二相细化且数量增加。 展开更多

关键词 挤压铸造压强 第二相 Mg-Zn-Al-Mn-Ca合金 枝晶偏析 弥散化

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Cu-2.7Be合金均匀化热处理及扩散动力学研究 被引量：3

14

作者 余海军 刘楚明 +1 位作者 朱戴博 韩坦 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期104-109,共6页

利用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射分析手段研究Cu-2.7Be合金的铸态以及均匀化过程中的显微组织、相演变规律,确立Cu-2.7Be合金的均匀化制度。并从理论出发,研究该合金的扩散动力学过程,建立Cu-2.7Be合金的均匀化扩散方程。结... 利用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射分析手段研究Cu-2.7Be合金的铸态以及均匀化过程中的显微组织、相演变规律,确立Cu-2.7Be合金的均匀化制度。并从理论出发,研究该合金的扩散动力学过程,建立Cu-2.7Be合金的均匀化扩散方程。结果表明:铸态Cu-2.7Be合金内存在严重的枝晶偏析,其物相组成为α、β和γ,均匀化后室温水冷样品的相组成为α和β,而随炉冷样品的相组成为α和γ;当均匀化温度由750℃升至800℃时,合金枝晶偏析的消除加快;在800℃下均匀化20 h后样品的枝晶偏析基本消除,考虑到材料的后续可加工性确定最佳的均匀化工艺为800℃×20 h随炉冷。建立Cu-2.7Be合金均匀化时间t与枝晶间距(2L)、均匀化温度T之间的关系,即t=7 075.76L2exp(23 529.47/T),由此式得到的理论均匀化制度(800℃×23 h)与实验所得结果基本吻合。 展开更多

关键词 Cu-2.7Be合金 枝晶偏析 均匀化 扩散动力学

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352226X2-2RZ轴承渗碳内圈剥离失效分析 被引量：2

15

作者 安立愿 李朋 +1 位作者 刘德义 刘世程 《大连交通大学学报》 CAS 2020年第1期79-84,共6页

对早期剥离的G20CrNi2MoA钢渗碳轴承内圈,从材料质量、热处理工艺、断口形貌等方面分析了剥离原因,结果表明:原材料枝晶偏析严重,带状组织超标,剥离起始阶段沿轧制拉长的铸态粗大晶界形成裂缝,发展形成轴向剥离亚条带;渗碳热处理工艺不... 对早期剥离的G20CrNi2MoA钢渗碳轴承内圈,从材料质量、热处理工艺、断口形貌等方面分析了剥离原因,结果表明:原材料枝晶偏析严重,带状组织超标,剥离起始阶段沿轧制拉长的铸态粗大晶界形成裂缝,发展形成轴向剥离亚条带;渗碳热处理工艺不当及磨削加工量不足导致滚道面局部表层残留粗大半封闭网状碳化物;淬火工艺不当使心部铁素体量超标、硬度低.多种因素综合作用使滚道面上独立形成多条轴向剥离带,其中前两个因素是引起剥离的主要原因. 展开更多

关键词 渗碳轴承内圈剥离 粗大铸态晶界开裂 枝晶偏析 粗大半封闭网状碳化物 心部铁素体超标

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