604 材料研究学报 晶之间的溶质浓度必然逐步增大,熔点越来越低,凝固时间延长,使凝固区越来越宽1.在实验 所用的基体合金中,锡是容易产生反偏析的元素,其在铸锭中的分布表明,锡在先凝固的外层含 量较高,而且愈往铸件中心,锡含量愈低;在常压铸造时,锡的反偏析多集中在表层附近5mm左 右,严重时可伸入到表皮下25~30mm,特别严重时在铸件表面会冒出“锡汗”12 表2元素锡在纯基体和复合材料中的化学分析结果 Table 2 Chemical analysis results of tin in pure matrix and composite(mass fraction) Material Distribution of tin / Surface layer Center Pure copper alloy matrix 3D-meshy SiC/Cu composite 对挤压铸造无骨架基体铜合金的研究表明,铸件的冷却过程与常压模铸类似因而表层锡 的集中偏析仍然存在表2)加入骨架后,锡的集中偏析显著减轻.沿复合材料SC骨架网孔边 缘至网孔中心对锡的线扫描分析发现,在SC骨架表层附近锡有一微小区域的积聚,但宽度小 于20pm(图9.虽然每个网孔内锡的分布是不均匀的,但三维网络SC骨架的网络结构在复合 材料中的分布是较为均匀的,因而锡在整个复合材料铸件中的分布也是相对均匀的.可见,骨架 的存在总体上改变了锡元素的分布状况,使其在网孔边缘的骨架表层分散分布,减轻了集中偏 析,使元素分布更为均匀、合理 SnLg1 270 MMw 图9Sn在复合材料中分布的线扫描分析 Fig 9 Line scanning analysis of tin element distribution in the composite 3结论 用挤压铸造法制备的三维网络SiC/Cu复合材料的凝固显微组织总体上是均匀的,以等轴晶 为主.三维网络SC陶瓷骨架对细化晶粒、均匀组织和减轻偏析的笑出作用削弱了铸造压力、浇 注温度等工艺参数对凝固显微组织的影响.液态合金在致密的反应烧结SiC骨架中易形成垂直 于骨架表面生长的发达的树枝晶交叉网络,而在表层疏松多孔或含有较多残余硅的骨架中则易 形成均匀的等轴晶组织.骨架孔径的减小有细化晶粒、减轻偏析和抑制铅的偏聚等作用.骨架的 201994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.alLrightsreservedhttp://www.cnki.net替 料皿 ‘丛三崖止韭二一品一一一一一一二燮狙 晶之 间的溶质浓度必然逐步增大 , 熔点越来越低 , 凝固时间延长 , 使凝固区越来越宽 在实验 所用 的基体合金 中 , 锡是容易产生反偏析的元素 , 其在铸锭中的分布表 明 , 锡在先凝固的外层含 量较高 , 而且愈往铸件中心 , 锡含量愈低 在常压铸造时 , 锡的反偏析多集中在表层附近 左 右 , 严重时可伸入到表皮下 、 , 特别严重时在铸件表面会 冒出 “ 锡汗 ” 表 元素锡在纯基体和复合材料中的化学分析结果 几 。 一一一 , ‘‘ , 一 , ‘ 一一 一 一 , 甲一一 一一一‘一卫竺竺竺望竺些 一一扁 议 一 坤 对挤压铸造无骨架基体铜合金的研究表 明 , 铸件的冷却过程与常压模铸类似 , 因而表层锡 的集中偏析仍然存在 表 加入骨架后 , 锡的集中偏析显著减轻 沿复合材料 骨架 网孔边 缘至 网孔 中心对锡的线扫描分析发现 , 在 骨架表层 附近锡有一微小区域的积聚 , 但宽度小 于 娜 图 虽然每个网孔内锡的分布是不均匀的 , 但三维 网络 骨架的网络结构在复合 材料中的分布是较为均匀的 , 因而锡在整个复合材料铸件中的分布也是相对均 匀的 可见 , 骨架 的存在总体上改变了锡元素的分布状况 , 使其在 网孔边缘的骨架表层分散分布 , 减轻了集中偏 析 , 使元素分布更为均匀 、 合理 , , 图 在复合材料中分布的线扫描分析 结 论 用挤压铸造法制备的三维 网络 复合材料的凝固显微组织总体上是均匀的 , 以等轴晶 为主 三维网络 陶瓷骨架对细化晶粒 、 均匀组织和减轻偏析的突 出作用削弱 了铸造压力 、 浇 注温度等工艺参数对凝固显微组织 的影 响 液态合金在致密的反应烧结 骨架 中易形成垂直 于骨架表面生长 的发达的树枝晶交叉 网络 , 而在表层疏松多孔或含有较多残余硅的骨架中则 易 形成均匀的等轴晶组织 骨架孔径的减小有细化晶粒 、 减轻偏析和抑制铅的偏聚等作用 骨架的