连续定向凝固过程中结晶器的温度分布对固-液界面位置和形状具有重要影响.在建立三维物理模型以及确定材料热物性参数、边界条件与冷却水对流换热系数计算方法的基础上,采用ANSYS有限元软件对不同参数组合条件下镍钛形状记忆合金线坯连续定向凝固的稳态温度场进行了数值模拟.研究结果表明,在所给定的模型及各种参数条件下,镍钛形状记忆合金在结晶器内可以完成凝固过程,且固-液界面呈平直状,具备了进行连续定向凝固制备的基本条件

通过重熔和施加脉冲电流，研究了过共晶Fe-C-B合金凝固组织中初生Fe2B的遗传性和消除方法.当不施加电脉冲时，重熔难以有效消除过共晶Fe-C-B合金初生Fe2B的凝固遗传性.重熔温度较低时施加电脉冲影响凝固组织中初生Fe2B的空间分布但不改变其长杆状形态.提高重熔温度并施加电脉冲能消除凝固组织遗传的影响，使Fe2B由长杆状转变为颗粒状，并明显减少Fe2B的析出

以316Ti奥氏体不锈钢为基础，设计不同Cr和Si元素含量的合金成分，结合Thermal-Calc热力学模拟计算与合金铸锭凝固组织形貌、成分分析，研究了Cr和Si元素对合金凝固组织构成的影响。研究结果表明，热力学计算能够获得奥氏体不锈钢中析出δ相的临界Cr和Si含量。合金凝固时的元素偏析和冷却过程中的“δ→γ”相变可对δ相析出预测产生一定影响。此外，本工作还针对δ相析出评价了两种凝固路线判据

在同时考虑传热、流动和溶质扩散基础上建立了预测铁素体不锈钢多元合金凝固组织的3D CAFE模型，揭示了430不锈钢凝固过程中温度、固相率及晶粒形貌的变化规律.模型中采用高斯分布描述形核密度与过冷度的关系，应用KGT模型描述枝晶的生长过程.根据Fe-C-17% Cr平衡相图确定了430不锈钢的凝固路径，在考虑凝固收缩的基础上预测了铸锭的疏松和缩孔分布.组织模拟结果与实际铸锭基本一致，二者的温度变化和组织结构特征也基本吻合

在快速枝晶及共晶生长理论模型基础上,使用最高界面生长温度判据,建立了共晶合金快速等轴凝固界面响应函数(IRF)模型,分析了Al-Si合金系各种相及组织的竞争生长,绘制了非平衡组织选择图.计算结果与实验结果基本吻合,说明所建立的界面响应函数模型可以较好地预测Al-Si合金等轴凝固过程中的非平衡组织选择及形态演化

在Al-La合金的自由凝固试样中,发现Al-35%La合金组织形貌的特殊性,其先结晶相Al11La3枝晶沿主干方向成分是不连续的.为验证这种组织存在的真实性,采用定向凝固方法制备了不同冷却速度下的Al-35%La合金试样,结果显示出定向凝固Al-35%La合金中Al11La3枝晶沿主干方向成分是不连续的.在此基础上,分析了化学成分与凝固速度对Al-La合金组织的影响,并初步探讨了这种不连续枝晶的形成机理

以AZ91D镁合金建筑刮板为例,将自行开发的锥桶式流变成形机(TBR)与TOYOBD-900V4-T冷室压铸机相结合实现了流变压铸成形工艺过程.研究了不同流变成形工艺下压铸件的组织特征,分析了成形过程中浆料的组织形成机理及凝固行为.结果表明:该流变成形工艺可以获得内部组织细小、初生α-Mg晶粒呈近球形或球形且分布均匀的成形件.当内锥桶转速为700r·min-1时,压铸件内部组织较圆整、均匀,平均晶粒尺寸约45μm,形状因子约0.81.流变压铸过程中合金熔体的凝固主要经历了一次凝固和二次凝固两个阶段

一、不平衡结晶及组织 二、伪共晶 三、离异共晶

一、相图的测绘方法 二、相律

研究了不同的浇注温度对铸造AlSi7Mg合金凝固组织的影响.实验表明:当浇注温度接近液相线温度时,AlSi7Mg合金中的初生α-A1凝固成球状或粒状,晶粒细小,分布均匀;获得球状或粒状AlSi7Mg合金半固态坯料的最佳浇注温度为615℃;在接近液相线温度下浇注,较快的合金熔体冷却速度、浇注引起的合金熔体流动和大范围的同时凝固促使AlSi7Mg合金形成球状或粒状的初生α-Al组织