文档介绍：摘要压缩试验结果显示:从定向凝固速率/厩ḿ铀俚痵以上的试样,速度为担痵时合金以平界面耦合生长,得到的最终组织为规则的层片共晶,而本文研究了..簿Ш匣岷闼俸驮厩ū渌俣ㄏ蚰滔碌淖橹变,重点探讨了通过跃迁加速扩大共晶共生区的可行性,。恒速定向凝固实验中,..辖鹪痗奈露忍荻认拢理论计算表明凝固速度低于痵时,合金可得到耦合生长的共晶组织,计算结果与实验结果较为一致。实验中凝固速度在/保琋初生相领先于共晶相生长,并随着凝固速度的提高,初生相形态发生由长板条状向短条状转变,共晶相由规则层片转变为不规则层片,同时初生相的体积含量也相应减小。实验中当凝固速度达到畉痵后,组织中出现相共晶晕圈:而理论计算得到共晶晕圈相形成的临界速度为甿/,使得在较高的凝固速度下仍然能获得耦合生长的共晶组织,这为提高高温自生复合材料的生产效率和扩大其共晶共生区提供了一个新的技术途径。跃迁加速后共晶相和嗖闫挤⑸朔植妫俏忍簿ё橹淖变可分为三个阶段:规则共晶层片间距的减小:规则共晶向不规则共晶的转变;不规则共晶层片间距的调整,这三个阶段在转变过程并不是截然分开的。跃迁加速后的非稳态过渡区的长度随变速比的增加而缩短,加速后的非规则共晶稳态组织随变速比的增加而细化。无论是韧性,塑性还是抗压性能,与相同恒速凝固速度下获得的试样相比,都有明显的提高。含有跎嗟氖匝谘顾豕讨谐鱿执嘈远狭选关键词:定向凝固,.簿В厩ḿ铀伲詈仙ぃ橹莼趟俾
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第滦髀点成分较大,很容易得到粗大的初生相组织;其次,为了保证凝固时界面为平界在提高冷却速率细化组织的同时通过增大固液界面的温度梯度保证了共晶共生共晶合金凝固中,两相同时从熔体析出凝固。如果采用定向凝固工艺,可使两相定向排列生长,形成所谓的“自生复合材料”。年首先研究了共晶合金的定向凝固,制成了由交替定向排列相组成的新材料>甘的发展,研究人员已经制备出了不同用途和性能的共晶系自生复合材料,如、、甖、.。同时共晶合盒凝固理论在虷⒌腏模型基础上,得到了不断地发展。对共晶层片间距的选择机制及形态转变的认识也在不断地深化,目前能够较为精确地预测共品组织的生长,计算机模拟共晶凝固的生长过程也成为了凝固研究的热点之一。自生复合材料与单相台金及其它复合材料相比,具有以下优点【,两相界面是以相当强的键结合,消除了传统复合材料的人为界面;牧闲阅苌杓票冉嫌泄惴盒裕诙嗫梢宰魑=峁共牧系那化相,也可以作为功能材料的功能相;聘鞴ひ占虻ァ⒆樵H攘ρ榷ㄐ愿摺相界面结合牢固、材料性能备向异性强等特点。尽管自生复合材料有许多明显的优点,但至今应用有限,究其原因在于:常规的定向凝固速率下/,耦合共晶生长仅局限于平衡凝固的共晶点附近很小的成分范围内,一旦偏离共晶面,使得温度梯度与凝固速率之比大于一定值,结果造成合金凝固速率低、凝固时问长、生产效率低等弊端。解决以上问题的一个有效方法就是提高定向凝固界面前沿的温度梯度,这样所需的平界面。温度梯度的提高使凝固速率、共晶成分选择范围增大【∞目前定向凝固下共晶合金稳态组织演化研究已较为成熟【叫,得到了共晶间距、凝固速率与过冷度之间的对应关系,但是对非稳态定向凝固共晶合金组织形态演化方面的研究工作并不是很多。实际上,在定向凝固技术向高梯度,高抽拉速率方向发展的过程中,非稳态凝固行为也是影响共晶自生复合材料制备的一个重要因素。而目前对该过程还不能有效控制,非稳态过程中定向凝固共晶合金的组织形态演化也不清楚。这主要是因为决定合金凝固形态的鲋匾5奈蘖扛物理量:溶质扩散长度、热扩散长度和毛细管长度以及与它们相耦合的自由凝固界面凝固系统没有充分考虑非稳态凝固过程造成的影响。那么能否通过对笫滦髀
定向凝固非稳态过程的控制,扩大共晶合盒共生区范围,制备符合要求的共品自尘复合材料,就成为⋯个值得研究的课题。为此,本课题以簿Ц呶潞辖鹞Q芯慷韵螅ü刂品俏忍汤囱究其对最终稳念凝固组织的影响,探讨扩大共晶合会共晶共生区范围的可行性:通过研究⋯个稳态在可控条件下向另一稳态过渡过程中组织演化的规律,来探讨非稳态定向凝固过程对组织的作用机制,这包括对凝固界面形态、组织结构和结晶取向的影响等,从而完善现有共晶合金凝固理论并更好地控制共晶合金凝固组织的形态、结构和性能。
;立的规则共晶稳态生共晶凝固是从液相中同时形成两个或更多个不同固相的有序化过程。凝固中两相形态选择和演化取