《工程科学学报》：冷冻铸造铝合金微观组织分析

针对传统可溶性压裂球材质存在的缺点，采用铸造法制备性能优异的可溶性镁合金，系统研究了铝含量对可溶性镁合金组织、溶解性能及力学性能的影响.结果表明：可溶性镁合金组织由α-Mg和β-Mg17Al12相组成，随着铝含量的增多，组织中β-Mg17Al12相数量增多，呈连续网状分布于α相晶界处，并且α晶粒也变得粗大.可溶性镁合金在氯化钾（KCl）溶液中可自行溶解，且随KCl浓度的升高，溶解速率变大，在质量分数为3%的KCl中溶解性能最佳.随着铝含量的增加，可溶性镁合金的溶解速率变大，室温下溶解速率最高可达7.42 mg·h-1·cm-2.溶解产物粒度分析结果显示，中值粒径D50为38.691 μm，溶解产物物相为Mg17Al12和Mg （OH）2.可溶性镁合金的抗压强度最高可达430 MPa，变形量为3.0%时试样断裂，随着铝含量的增加，可溶性镁合金的塑性降低

Ca和Sr是铸造铝硅合金中最有效的变质元素,一般在浇铸前以中间合金的形式加入.然而在废杂铝熔铸再生工业中,原料中常含有微量的Ca和Sr,预控它们在熔炼过程中的含量变化是它们再利用的前提.本文以工业A356铸锭为原料,实验研究了熔炼温度和保温时间对Ca和Sr质量分数变化规律的影响.结果表明:Ca和Sr质量分数随着保温时间延长均呈Exp3P2规律下降,且随熔炼温度升高质量分数下降速率均逐渐提高.根据热力学和动力学分析可知,在废杂铝熔炼再生过程前期主要发生[Ca]和[Sr]与熔体中的氧发生氧化反应生成CaO和SrO,这些氧化物又会与Al2O3反应生成Al2O3·6CaO和Al2O3·SrO,经扒渣操作后Ca和Sr质量分数下降.在熔炼中后期,[Ca]和[Sr]以扩散至熔体表层还原Al2O3的方式使它们的质量分数降低.计算得出在660~740℃熔炼A356合金时Ca和Sr氧化反应的表观活化能分别为182.6 kJ·mol-1和117.8 kJ·mol-1,两者均受化学反应过程控制.根据Ca和Sr质量分数的变化规律建立了它们的质量分数预报模型,经生产验证表明预报误差均小于10%,可用于预报废杂铝熔炼再生过程Ca和Sr的质量分数

本文利用光学显微镜定量金相法测量了氩气雾化Rene’95粉末高温合金粉末颗粒的平均二次枝晶间距,应用牛顿冷却定律得出粉末颗粒的冷却速度,并计算了粉末颗粒完全凝固所需要的时间。在此基础上推导出了Rene’95合金粉末颗粒的二次枝晶间距、颗粒直径以及冷却速度和凝固速度、凝固时间之间的关系。d=0.242D0.489,d=10.9V0.488,d=2.47（de/dt）-0.492,d=39.28tk0.245。研究结果表明:氩气雾化Rene'95合金粉末颗粒凝固时,满足一般铸造合金时的关系式,即d=av-n,d=btn,n基本上在1/3～1/2之间

在半连续铸造过程中施加超声,成功制备了φ1250 mm 2219铝合金铸锭.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪及直读光谱仪等仪器对铸锭的组织与成分分布进行检测与分析,探究超声对铸锭组织与偏析的内在作用机制.研究结果表明:超声振动引起的空化和声流效应能明显均匀组织结构,细化晶粒,尤其是心部晶粒细化率达到39.6%.超声促进铸锭晶间第二相呈枝丫状断续分布,晶内析出物点状弥散分布.同时,超声有效减小近表面负偏析,降低边部与心部之间的溶质浓度差异,弱化整个横截面的浓度波动,从而改善宏观偏析

作者对铸造用高锰钢采用定向凝固并严格控制工艺参数获得了稳定的奥氏体胞晶组织,发现随着铈量增加,胞晶前沿转向枝晶发展,并有游离晶出现。与此同时,用电子探针微区分析考察了铈对高锰钢中锰在定向凝固条件下获得的胞晶、柱状晶及等轴晶内偏析的定量影响,在前人研究成果的基础上,考虑到固相反扩散这一因素,导出了高锰钢中锰元素的溶质分布表达式,通过对实验数据进行理论分析,发现溶质平衡分配系数K。值是影响枝晶偏析的决定性因素

以机械合金化+放电等离子烧结（MA-SPS）制备的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金为研究对象，研究了合金在模拟体液（SBF）中的摩擦磨损性能，并与放电等离子烧结制备的微米尺寸晶粒的Ti-8Mo-3Fe合金、铸造纯Ti及Ti-6Al-4V （TC4）合金进行了对比.结果表明：采用MA-SPS工艺可制备出高致密度、组织均匀的超细晶Ti-8Mo-3Fe合金，合金由β相及少量α相组成，平均晶粒尺寸为1.5 μm，显微硬度为448 HV；在相同摩擦磨损条件下，超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的摩损程度明显低于微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态的纯Ti及TC4合金，具有最低的磨损体积和较稳定的摩擦系数.超细晶Ti-8Mo-3Fe合金的磨损机制为磨粒磨损，而微米晶粒Ti-8Mo-3Fe和铸态纯Ti及TC4合金的磨损机制为磨粒磨损和黏着磨损并存的混合磨损

应用综合分析手段对航空电机转子铝镍钴磁钢的碎裂行为进行了研究。通过对真空熔注与非真空熔注的铝镍钴磁钢的冶金质量分析,说明真空熔注的铝镍钴磁钢的质量与非真空熔注比较有明显提高,使用的可靠性得到保障

在铸造生产中采用空心微珠制作保温冒口,在大、中、小型铸钢件上应用,保温效果良好,延长了冒口的凝固时间,不仅消除了铸件的缩孔及缩松等缺陷,而且冒口的补缩效率明显提高,由原来的20%,提高到30%-40%。铸件工艺出品率由原来的60%,提高到70%-73%。大量节约了金属液,节省了人力及能源

铸造水冷氧枪喷头