材料研究学报 液体在骨架上形核并垂直于骨架表面长大(图6a、b).随着凝固前沿向网孔的中心推进,网孔内 的基体合金形成典型的树枝晶“织构”网络(图6a).垂直生长的树枝晶取向呈现明显的规律性 发展,在网孔中心形成具有相同中心的三角形网络群(图6c).这种结构说明,骨架网孔内晶体的 形核和生长没有受到压力的影响而使枝晶碎断.可见,在加压的瞬间骨架内即充满基体熔液,压 力的保持没有破坏前期形成的凝固显微组织.与其它“织构”不同,三维网络SC/Cu复合材料 中的“织构”网络不会造成复合材料性能的各向异性,因为虽然树枝晶在每个网孔内都垂直于骨 架表面生长,但复合材料中的网络孔径分布是均匀的,因此复合材料的性能是各向同性的 当骨架中的硅与基体间发生反应时,液相金属直接进入表面多孔的S骨架表层并在骨架 内部开始形核,由于晶核在长大过程中受到SC的阻碍,因而无法长成粗大的树枝晶;同时,网孔 中心的熔液借助骨架表面作为基底形核的能力大为减弱,自发形核的趋势明显增强,这些都为形 成等轴晶创造了条件(图6d) 223骨架对晶粒及组织的影响骨架的存在使液态金属的形核更加容易,使单位体积内 的晶核数量和晶粒数目增多,有利于形成细小的晶粒和均匀的组织;同时,骨架的存在使液态金 属被分割成许多微小区域,使液态金属内部的温度均匀化,提高了结晶速度,减小了枝晶尺寸,减 轻了宏观偏析 液态金属在SC骨架网孔内形成典型的等轴晶组织,靠近骨架表面的晶粒与网孔中心的晶 粒大小相近,分布均匀(图7)有骨架时金属的凝固组织不会出现大的区域偏析,微小的显微偏析 只出现在网孔内部的细小晶粒中,这是基体在凝固过程中发生了包晶反应和非平衡结晶的结果 此外,网络孔径对晶粒形态也有影响细小的网孔有利于等轴晶的形成(图8a、b、c),而粗大的网 孔易于形成发达的树枝晶(图8d) (b). 100 图7骨架边缘与网孔中心的晶粒形态 Fig 7 Grain shape of skeleton brim and mesh center(a) skeleton brim,(b)mesh center 比较而言,无骨架挤压铸造的基体形成典型的树枝晶组织.铸件的近表层枝晶细小,分布较 为均匀(图&e);而远表层枝晶发达、粗大,最长枝晶接近600μm,枝晶间距明显加宽,宏观偏析 较为严重(图8f).说明整个铸件的温度分布不均匀,表层温度低而靠近中心处的温度高.因此 骨架的存在使铸件内外温度分布趋于均匀从而偏析程度显著减轻 2.24骨架对元素偏析的影响反偏析是锡青铜铸件中常见的铸造缺陷铸件发生反偏析 201994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse,Allrightsreservedhttp://www.cnki.net材 且福翌二鱼遗色鱼红‘一 ‘ 一 竺鱼一 液体在骨架上形核并垂直于骨架表面长大 图 、 随着凝固前沿向网孔的中心推进 , 网孔 内 的基体合金形成典型的树枝晶 “ 织构 ” 网络 图 垂直生长的树枝晶取向呈现 明显的规律性 发展 , 在网孔中心形成具有相同中心的三角形 网络群 图 这种结构说叽 骨架网孔内晶体的 形核和生长没有受到压力的影响而使枝 晶碎断 · 可见 , 在加压的瞬间骨架 内即充满基体熔液 , 压 力的保持没有破坏前期形成的凝固显微组织 与其它 。 织构 ” 不同 , 三维网络 。 复合材料 中的 “ 织构 ’‘ 网络不会造成复合材料性能的各向异性 , 因为虽然树枝晶在每个 网孔 内都垂直于骨 架表面生长 , 但复合材料 中的 网络孔径分布是均匀的 , 因此复合材料的性能是各向同性的 · 当骨架 中的硅与基体间发生反应时 , 液相金属直接进入表面多孔的 骨架表层并在骨架 内部开始形核 , 由于 晶核在长大过程中受到 的阻碍 , 因而无法长成粗大的树枝晶 同时 , 网孔 中心的熔液借助骨架表面作为基底形核 的能力大为减弱 , 自发形核的趋势明显增强 , 这些都为形 成等轴晶创造了条件 图 骨架 对 晶拉及组 织 的 影响 骨架的存在使液态金属 的形核更加容易 使单位体积 内 的晶核数量和 晶粒数 目增多 , 有利于形成细 小的晶粒和均匀的组织 同时 , 骨架的存在使液态金 属被分割成许多微小区域 , 使液态金属 内部的温度均匀化 , 提高了结晶速度 , 减小了枝晶尺寸 , 减 轻了宏观偏析 液态金属在 骨架网孔 内形成典型的等轴晶组织 , 靠近骨架表面的晶粒与网孔中心的晶 粒大小相近 , 分布均匀 图 有骨架时金属 的凝固组织不会出现大的区域偏析 , 微小的显微偏析 只 出现在 网孔内部的细 小晶粒中 , 这是基体在凝固过程中发生了包晶反应和非平衡结晶的结果 此外 , 网络孔径对晶粒形态也有影响 , 细小的网孔有利于等轴晶的形成 图 、 邵 , 而粗大的网 孔易于形成发达的树枝晶 图 图 骨架边缘与网孔中心的晶粒形态 七 , 比较而言 , 无骨架挤压铸造的基体形成典型 的树枝晶组织 , 铸件的近表层枝晶细小 , 分布较 为均匀 图 沁而远表层枝晶发达 、 粗大 , 最长枝晶接近 户城 枝晶间距明显加宽 , 宏观偏析 较为严重 图 说明整个铸件的温度分布不均匀 , 表层温度低而靠近 中心处的温度高 因此 , 骨架的存在使铸件 内外温度分布趋于均匀 , 从而偏析程度显著减轻 骨架对元 素偏析 的影响 反偏析是锡青铜铸件中常见 的铸造缺陷 铸件发生反偏析