軸晶
- 余溫軋制對(duì)Al-Mg-Si合金組織演變的影響
顯減小，且部分等軸晶粒分布在樹枝晶與胞狀晶之間，但存在少數(shù)尺寸極大的胞狀晶組織；當(dāng)壓下量為20%時(shí)，組織主要為鑄軋態(tài)樹枝晶與胞狀晶以及新出現(xiàn)的小尺寸等軸晶，由于壓下量較15%變化不大，導(dǎo)致晶粒形貌與大小變化不明顯；當(dāng)壓下量達(dá)到30%時(shí)，組織類型并無(wú)明顯變化，但無(wú)論是樹枝晶還是胞狀晶尺寸都變得細(xì)小，分布更加均勻，且更多細(xì)小的等軸晶分布在樹枝晶之間，另外大尺寸胞狀晶組織明顯減少。由此可知，當(dāng)軋制變形量在30%以下時(shí)，軋制試樣中晶粒仍然保持鑄態(tài)的枝晶與胞狀晶組織
鋁加工 2023年6期2023-12-27
- 激光與CMT-P 電弧復(fù)合增材構(gòu)件的微觀組織特征研究
工藝顯著細(xì)化了等軸晶，并且抑制了柱狀晶的生成。 因此，激光-電弧復(fù)合增材技術(shù)在鋁合金增材制造成形質(zhì)量控制和微觀組織調(diào)控方法具有顯著的工藝優(yōu)勢(shì)。為進(jìn)一步改善高強(qiáng)鋁合金增材制造薄壁構(gòu)件的成形質(zhì)量和組織結(jié)構(gòu)，本工作引入了激光與新型的CMT-P電弧復(fù)合增材制造技術(shù)。 以2024 高強(qiáng)鋁合金為研究對(duì)象，采用熱力學(xué)計(jì)算、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、電子探針(EPMA)等分析方法，研究了激光與CMT-P 電弧復(fù)合增材制造高強(qiáng)鋁合金沉積層各微區(qū)的微觀組織特征，
材料保護(hù) 2023年10期2023-10-30
- AZ31鎂合金雙軸肩攪拌摩擦焊接頭組織及性能
TMAZ組織為等軸晶，而鋁合金B(yǎng)T-FSW接頭中TMAZ組織為變形拉長(zhǎng)的晶粒。鎂合金的組織結(jié)構(gòu)根本上是與焊接時(shí)的熱輸入有關(guān)，而關(guān)于鎂合金雙軸肩焊接的熱循環(huán)特性還未見報(bào)道，因此，文中對(duì)AZ31鎂合金B(yǎng)T-FSW熱循環(huán)、接頭微觀組織特點(diǎn)及力學(xué)性能進(jìn)行了研究，以此為鎂合金的BT-FSW提供一些參考。1 試驗(yàn)材料及方法試樣材料為商用熱軋鎂合金AZ31(200 mm×100 mm×4 mm)，化學(xué)成分、力學(xué)性能分別見表1和表2。表1 AZ31鎂合金的化學(xué)組成 %表2
- 高鎂鋁合金攪拌摩擦交叉焊接頭微觀組織與力學(xué)性能
晶粒形貌為細(xì)小等軸晶.由于在攪拌摩擦焊過(guò)程中軸肩和攪拌針對(duì)焊縫各區(qū)域的機(jī)械攪拌和熱輸入情況不同，造成了攪拌摩擦焊各區(qū)域晶粒形態(tài)不同.靠近SZ 的組織受攪拌針作用，塑性變形強(qiáng)烈，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶后晶粒細(xì)化，呈現(xiàn)出等軸晶的形貌[11].HAZ 的組織相較于BM 組織出現(xiàn)粗化現(xiàn)象，與焊接熱循環(huán)影響下的回復(fù)反應(yīng)有關(guān).圖3 FSW 各區(qū)微觀組織Fig.3 Microstructure of joints by FSW.(a) BM;(b) RSTMAZ;(c) AS-TM
焊接學(xué)報(bào) 2022年10期2022-11-23
- 中科院金屬研究所高性能超細(xì)晶含銅鈦合金研究取得重要突破
相殼層包裹超細(xì)等軸晶”的顯微組織設(shè)計(jì)思想，同時(shí)從熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)兩方面提高超細(xì)晶鈦合金組織熱穩(wěn)定性，并利用常規(guī)熱處理與熱加工的工藝組合，實(shí)現(xiàn)了超細(xì)晶組織的大尺寸制備，解決了超細(xì)晶鈦合金制備加工難、組織穩(wěn)定性差的兩大瓶頸問(wèn)題，獲得了性能優(yōu)異和熱穩(wěn)定性高的超細(xì)晶含銅鈦合金，研究取得重要突破。研究團(tuán)隊(duì)近年來(lái)一直致力于含銅鈦合金的結(jié)構(gòu)與生物功能一體化研究與應(yīng)用。在前期研究工作基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)提出“共析元素合金化→淬火→熱變形”（EQD）的超細(xì)晶含銅鈦合金的制備策略，實(shí)現(xiàn)
鋼鐵釩鈦 2022年3期2022-11-16
- 17- 4PH不銹鋼激光修復(fù)45鋼組織及顯微硬度研究
分形成了細(xì)小的等軸晶，這主要是由于首次熔覆時(shí)基體溫度較低且體積較大，熔融的17-4PH不銹鋼接觸冷基體的瞬間，熱傳導(dǎo)很快，過(guò)冷度極大，所以形成了數(shù)量眾多的細(xì)小等軸晶粒；隨著距熔覆界面距離的增加，熔覆道次也在增加，此時(shí)由于熱量積累，熔池與基體間的溫度梯度減小，過(guò)冷度降低，熔池在冷卻凝固過(guò)程中形核率下降，所以晶粒易長(zhǎng)大；由圖5可知，搭接區(qū)也有大量明顯的細(xì)小等軸晶粒，主要是由于在多道搭接熔覆過(guò)程中，先期形成的熔覆層受到后續(xù)熔覆時(shí)熱量輸入的影響，發(fā)生重熔結(jié)晶，同時(shí)
金屬加工(熱加工) 2022年10期2022-10-25
- 后熱處理對(duì)激光焊接7075 鋁合金顯微組織與力學(xué)性能影響
顯微組織依次為等軸晶區(qū)域、柱狀晶區(qū)域、胞狀晶/細(xì)小等軸晶區(qū)域、母材軋制區(qū)域.在激光焊接熱源的移動(dòng)過(guò)程中，不同的溫度梯度和冷卻速率(G/R)決定了焊縫中顯微組織的生長(zhǎng)形態(tài)[13].焊接過(guò)程中，熔池內(nèi)的金屬熔液過(guò)熱，形成非均質(zhì)形核是其凝固的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，熔池邊界處液態(tài)金屬在固態(tài)金屬處成核.在激光焊接過(guò)程中，低熱輸入和高焊接速度提高了焊縫金屬的冷卻能力，因此在固/液界面處形成了胞狀晶區(qū)域.晶體沿主傳熱方向生長(zhǎng)，即平行于基材的晶粒結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)，因此焊接接頭熔合區(qū)兩側(cè)形成柱
焊接學(xué)報(bào) 2022年8期2022-09-28
- 大口徑厚壁G115耐熱鋼管TIG+SMAW工藝及性能分析
焊縫一側(cè)主要為等軸晶形態(tài)組織。圖3d為蓋面區(qū)焊縫微觀組織，焊縫區(qū)存在典型馬氏體組織，與母材相比其晶粒更為細(xì)小。形成等軸晶形貌的原因?yàn)椋憾鄬雍附訒r(shí)，因后一層焊縫對(duì)前一層焊縫進(jìn)行加熱，使其發(fā)生相變?cè)俳Y(jié)晶，從而導(dǎo)致柱狀晶消失，形成細(xì)小的等軸晶。圖3 蓋面區(qū)顯微組織Fig.3 Microstructure of capping area2.2 填充區(qū)顯微組織填充區(qū)顯微組織如圖4所示。其母材組織與蓋面區(qū)母材組織相同（見圖4a），圖4b為填充區(qū)HAZ組織形貌，晶粒進(jìn)一
電焊機(jī) 2022年8期2022-09-09
- 25MnSiV連鑄坯凝固組織的影響規(guī)律研究
希望得到更大的等軸晶比例。柱狀晶組織有嚴(yán)格的方向性，其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的偏析更小，但是其塑性較差；等軸晶區(qū)組織更加致密，可以提高鑄鋼件的韌性。因此，研究鑄坯凝固組織生長(zhǎng)情況，控制各晶區(qū)所占比例，對(duì)于獲得目標(biāo)組織形貌和力學(xué)性能良好的鑄坯十分重要。人們普遍應(yīng)用數(shù)值模擬方法研究鑄坯凝固組織。耿明山通過(guò)CAFE法模擬了連鑄圓坯凝固過(guò)程的微觀組織形貌，對(duì)比測(cè)量實(shí)際生產(chǎn)的連鑄坯表面溫度后驗(yàn)證了其模擬預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并對(duì)枝晶生長(zhǎng)方式及影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究［1］。鄭艷等人模擬了
鞍鋼技術(shù) 2022年3期2022-06-12
- 激光沉積與熱軋復(fù)合制造TC4鈦合金組織性能的研究
時(shí)，柱狀晶有向等軸晶轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)，熱處理能明顯優(yōu)化試樣的機(jī)械性能，且可獲得強(qiáng)度與塑性的適當(dāng)匹配。然而，若采用LDM制造大型鈦合金零件中的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，反而會(huì)降低整體零件的制造效率。若能在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的部分采用高性能的鍛造板，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部分采用LDM制造，從而實(shí)現(xiàn)最終成型零件的復(fù)合制造，則可以在提高材料利用率與力學(xué)性能的同時(shí)，有效提升制造效率。因此，本文對(duì)采用熱軋技術(shù)與LDM復(fù)合制造的TC4鈦合金零部件展開研究，主要針對(duì)熱軋板材與沉積制造結(jié)合區(qū)域的強(qiáng)度以及在兩者之間組
電焊機(jī) 2022年5期2022-06-01
- 微熔池凝固組織的數(shù)值模擬研究
粒可視為接近于等軸晶，大于1.4且小于2的可視為等軸晶到柱狀晶過(guò)渡階段，大于2的可視為柱狀晶，其數(shù)值越大，則柱狀晶越長(zhǎng)。圖6 微熔池XZ截面晶粒形狀因子分布Fig.6 Distribution of shape factor of grains on XZ section in micro-molten pool從圖6可見，微熔池XZ截面上約25.6%的晶粒為等軸晶粒，16.5%的晶粒處于等軸晶向柱狀晶過(guò)渡的階段，57.9%的晶粒為柱狀晶，柱狀晶中7.5%
上海金屬 2022年3期2022-06-01
- 鎳基泡沫防砂篩管TIG焊接頭組織性能
影響區(qū)為粗大的等軸晶,熔合區(qū)母材側(cè)為胞狀晶,焊縫側(cè)為樹枝晶,焊縫表面為均勻細(xì)小的等軸晶,焊縫中部為胞狀樹枝晶,焊縫層道間由下至上為等軸晶→胞狀晶→柱狀晶。由圖6可見,使用Inconel600焊絲時(shí),焊縫表面為均勻細(xì)小的等軸晶,焊縫中部主要為等軸晶和樹枝晶,焊縫層道間組織依次為胞狀樹枝晶→胞狀晶→等軸晶。而熔合區(qū)由靠近母材處至焊縫內(nèi)部,組織變化表現(xiàn)為平面晶→胞狀晶→樹枝晶。圖4 拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig.4 Tensile stress-strain curv
- 基于改進(jìn)Voronoi 圖法的焊接接頭微觀組織建模
立單一晶粒度的等軸晶組織，在對(duì)較為復(fù)雜的微觀組織如焊接接頭焊縫區(qū)混合晶區(qū)進(jìn)行模擬時(shí)存在很大的局限性.航空發(fā)動(dòng)機(jī)中常用電子束焊工藝為典型熔化焊，其焊縫區(qū)包括熔合區(qū)(fusion zone，F(xiàn)Z)柱狀晶、熱影響區(qū)(heat affected zone，HAZ)細(xì)等軸晶及母材區(qū)(base metal，BM)粗等軸晶.也正因?yàn)殡娮邮附宇^微觀組織非均勻?qū)е缕淞W(xué)性能非均勻.因此采用改進(jìn)的Voronoi 圖法建立焊接接頭混合晶區(qū)微觀組織模型，進(jìn)而開展其疲勞裂紋萌生過(guò)
焊接學(xué)報(bào) 2022年1期2022-03-28
- IN718合金增材制造溫度場(chǎng)仿真及微觀組織分析
熔池不同位置的等軸晶-柱狀晶形成條件，研究激光功率與掃描速度對(duì)微觀組織的影響。1 SLM工藝過(guò)程仿真的數(shù)值模型圖1描述了SLM成形原理示意圖，定義Y、Z方向分別為掃描方向和沉積方向。圖1 SLM原理示意圖以及坐標(biāo)軸方向1.1 控制方程SLM溫度場(chǎng)仿真模型屬于非線性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)模型，其中導(dǎo)熱微分方程表達(dá)為：(1)式中，ρ為材料的密度；c為材料比熱容；T為溫度場(chǎng)的分布函數(shù)；t為時(shí)間；k為導(dǎo)熱系數(shù)；Q為激光熱源。IN718熱物性參數(shù)與工藝參數(shù)[2]如表1所示。表1
組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 2022年2期2022-03-04
- 間歇式永磁攪拌對(duì)高純鋁凝固組織的影響
形成了由柱狀和等軸晶粒組成的混合晶粒結(jié)構(gòu)。以100 r/min攪拌速度的鑄錠凝固組織主要是粗大的柱狀晶，底部有少量等軸晶(圖2b)。攪拌速度提高到200 r/min后，鑄錠的凝固組織進(jìn)一步細(xì)化，等軸晶的區(qū)域擴(kuò)大，尺寸變小(圖2c)。在300 r/min的更高攪拌速度下，鑄錠中心的凝固組織全部由等軸晶組成，并且等軸晶相對(duì)細(xì)小(圖2d)。圖2 不同攪拌速度下高純鋁鑄錠的宏觀凝固組織Fig.2 Macroscopic solidification structu
輕合金加工技術(shù) 2021年6期2021-12-28
- 5A06鋁合金超薄板交流冷金屬過(guò)渡焊接頭的組織與拉伸性能
生再結(jié)晶而形成等軸晶組織；熱影響區(qū)的等軸晶較熔合線附近的粗大；焊縫中心受熱均勻，溫度梯度小，沒(méi)有明顯的方向性，組織較均勻，為細(xì)小等軸晶。圖4 焊接接頭的整體形貌Fig.4 Overall morphology of welded joint 圖5 焊接接頭不同區(qū)域的顯微組織Fig.5 Microstructures of different areas of welded joint: (a) base metal; (b) near fusion lin
機(jī)械工程材料 2021年11期2021-12-09
- 汽車鋼20CrNi3H主軸件缺陷分析與改進(jìn)
的柱狀晶，中心等軸晶比例較小而且是偏心的。2.2 高倍檢驗(yàn)對(duì)缺陷進(jìn)行金相分析，見圖2、圖3。圖2 中心孔洞 (×200)在孔洞缺陷附近并沒(méi)有非金屬夾雜物缺陷，高倍下形貌系多孔的、撕裂狀。由于棒材經(jīng)過(guò)了楔橫軋的二次加工，對(duì)孔洞缺陷產(chǎn)生的根源易產(chǎn)生分歧。圖3 中心孔洞SEM3 缺陷研究與機(jī)理分析撕裂首先發(fā)生在夾雜物等薄弱環(huán)節(jié)，通過(guò)上述檢驗(yàn)，可以得出，探傷不合不是由鋼種潔凈度引起的?？梢酝茰y(cè)缺陷由以下三種情況產(chǎn)生：(1)楔橫軋軋制工藝問(wèn)題；(2)棒材原料本身存在
工業(yè)加熱 2021年8期2021-09-11
- Ag，Sb對(duì)時(shí)效處理的Sn58Bi釬料組織及硬度影響
焊點(diǎn)橫截面進(jìn)行等軸晶Bi相含量ωBi及共晶片層間距λE的測(cè)量(OLYMPUS GX51/OLYCIA m3金相軟件)，并依據(jù)GB/T 4340.1—2009《金屬材料 維氏硬度試驗(yàn) 第1部分：試驗(yàn)方法》進(jìn)行維氏硬度測(cè)試(華銀 HVS-1000A)。測(cè)量共晶片層間距時(shí)，在1個(gè)隨機(jī)視場(chǎng)中沿垂直于片層的方向，測(cè)量k個(gè)片層平行較好的長(zhǎng)度(每個(gè)片層包含1層β-Sn與1層Bi相)，該長(zhǎng)度除以k則為該視場(chǎng)的共晶片層間距，取每種釬料5個(gè)隨機(jī)視場(chǎng)的平均值作為其共晶片層間距。
機(jī)械制造文摘(焊接分冊(cè)) 2021年4期2021-09-08
- 高速列車道岔關(guān)鍵部位激光再制造工藝研究
，熔覆層主要有等軸晶和樹枝晶，組織分布不均勻，熔覆層內(nèi)有些許的氣孔。由微觀組織全貌圖2可看到，樹枝晶主要集中在中上部和右上部，樹枝晶之間的晶間距適中，在右端出現(xiàn)少量的橫向枝晶。在A區(qū)域主要是等軸晶，可發(fā)現(xiàn)還存在少量的樹枝晶。B區(qū)域可以看出樹枝晶較多，并且樹枝晶垂直于熔池底部向上生長(zhǎng)，預(yù)測(cè)一定時(shí)間后會(huì)變成等軸晶。C區(qū)域主要有樹枝晶和柱狀晶，且晶粒尺寸很大，可看到些許的等軸晶的尺寸在慢慢變大。圖2 1#熔覆層在50×的光學(xué)顯微組織全貌圖3為2#試樣在50×金相
軌道交通裝備與技術(shù) 2021年2期2021-07-28
- GCr15鋼連鑄坯凝固組織分析
性，如柱狀晶/等軸晶比例，樹枝晶一次晶間距、二次晶間距，以及其網(wǎng)碳分布，對(duì)研究其連鑄坯的質(zhì)量具有特殊意義。2 試驗(yàn)方法具體的生產(chǎn)工藝：120 t轉(zhuǎn)爐→LF→VD→CCM。選取的GCr15 連鑄坯，其化學(xué)成分見表1。表1 GCr15 連鑄坯化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%2.1 金相檢測(cè)參數(shù)采用腐蝕劑摸索試驗(yàn)，顯示連鑄坯鑄態(tài)的晶粒和晶間距以及液析碳化物，同時(shí)金相測(cè)定晶粒尺寸和二次枝晶的晶間距。在未腐蝕情況下觀察夾雜物的類型。2.2 晶粒的現(xiàn)實(shí)的尺寸的測(cè)定在連鑄坯表面3
山東冶金 2021年3期2021-07-09
- 合金化組元(Al,Cr,Si,Ti)含量對(duì)激光沉積(FeNiCo)-(AlCrSiTi)非等原子比多組元合金涂層組織與力學(xué)性能的影響
積涂層柱狀晶/等軸晶轉(zhuǎn)變分析圖2、圖3及圖4分別為不同合金化組元含量下激光沉積(FeNiCo)-(AlCrSiTi)多組元合金涂層縱截面OM形貌圖?？梢钥闯?，涂層頂部均主要由等軸晶組織構(gòu)成，其中A涂層和B涂層頂部均為完全的等軸枝晶，而C涂層頂部為完全的近球狀細(xì)小等軸晶組織。對(duì)于涂層的中部，顯微組織由柱狀晶以及等軸枝晶組織共同構(gòu)成，其中A涂層中部主要為貫穿多層連續(xù)外延生長(zhǎng)的柱狀晶顯微組織，而B和C涂層中部除柱狀晶組織外還存在較多的等軸枝晶組織。對(duì)于靠近基板的
材料工程 2021年7期2021-07-08
- 結(jié)晶器脈沖磁致振蕩技術(shù)對(duì)HRB400EG螺紋鋼鑄坯質(zhì)量的影響
大浪費(fèi)[2]。等軸晶率是鑄坯細(xì)化和均質(zhì)化的關(guān)鍵指標(biāo)，碳偏析是高碳鋼出現(xiàn)杯錐斷口的主要原因。某鋼廠生產(chǎn)的鑄坯等軸晶率較低，碳偏析指數(shù)不理想一直限制其產(chǎn)品質(zhì)量的提升，于是引入了結(jié)晶器脈沖磁致振蕩(pulsed magneto- oscillation, PMO)凝固均質(zhì)化技術(shù)對(duì)HRB400EG螺紋鋼鑄坯進(jìn)行均質(zhì)化處理，以提高連鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。PMO技術(shù)的原理是二冷脈沖磁致振蕩形成的脈沖電流通過(guò)“電致過(guò)冷”效應(yīng)“促進(jìn)形核”，其最有效的作用時(shí)間是形核階段[2- 8]
上海金屬 2021年3期2021-06-10
- 溫度對(duì)鋁合金電磁鑄造組織及成分的影響
、細(xì)小、致密的等軸晶組織，而對(duì)于大多數(shù)合金材料來(lái)說(shuō)，在凝固的過(guò)程中，都容易生成粗大的枝晶組織，導(dǎo)致合金元素偏析和縮孔縮松現(xiàn)象的產(chǎn)生，這些都會(huì)嚴(yán)重影響合金材料的性能[1-2]。因此，獲得組織細(xì)密且性能良好鑄件的一個(gè)重要方法，就是控制鑄錠的凝固成型過(guò)程[3-4]。目前，工業(yè)上用于控制鑄錠凝固過(guò)程的方法主要有三大類：第一類是加快冷卻速度，獲得細(xì)晶組織；第二類是運(yùn)用化學(xué)方法，如添加形核劑等；第三類是運(yùn)用物理法，通過(guò)機(jī)械攪拌、超聲振蕩或者電磁場(chǎng)等，促使合金熔體中產(chǎn)生
現(xiàn)代鹽化工 2021年2期2021-05-14
- Al-5Ti-1B細(xì)化劑添加量對(duì)5052鋁合金板錠晶粒度的影響研究
寸較大的菊花狀等軸晶，A1-5Ti-1B 細(xì)化劑含量較高時(shí)5052 板錠組織為尺寸細(xì)小的球狀等軸晶。為了進(jìn)一步量化分析細(xì)化劑對(duì)晶粒度的影響，對(duì)不同細(xì)化劑含量下的平均晶粒直徑進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如圖3所示?？梢钥闯?，隨著Al-5Ti-1B細(xì)化劑添加量的增加，5052板錠晶粒平均直徑不斷降低，晶粒尺寸不斷得到細(xì)化。Al-5Ti-1B 細(xì)化劑中對(duì)鋁合金晶粒細(xì)化起關(guān)鍵作用的是TiB2相和TiAl3相。細(xì)化劑加入鋁熔體中后TiAl3相發(fā)生熔解，而TiB2相穩(wěn)定存在；在凝固過(guò)
新疆有色金屬 2021年1期2021-04-21
- 軸承鋼大方坯凝固組織模擬
柱狀晶致密度和等軸晶致密度與鑄坯缺陷(裂紋、偏析、疏松)有著緊密的關(guān)系，因此有必要對(duì)鑄坯凝固組織的致密度進(jìn)行研究。本文利用ProCAST中元胞自動(dòng)機(jī)-有限元耦合模型(CAFE法)，對(duì)320 mm×480 mmGCr15軸承鋼大方坯凝固組織進(jìn)行數(shù)值模擬，并研究了不同工藝條件(拉速、過(guò)熱度)對(duì)鑄坯柱狀晶和中心等軸晶致密度的影響。1 模型的建立CAFE法是有限元法FE與元胞自動(dòng)機(jī)法CA的耦合，是在枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)鑄坯的溫度場(chǎng)分布、柱狀晶和等軸晶的形態(tài)變
工業(yè)加熱 2021年2期2021-04-01
- Ag和Sb對(duì)Sn58Bi釬料組織的影響
跨初生樹枝晶與等軸晶，說(shuō)明在結(jié)晶過(guò)程中，Ag3Sn是最先形成的，并可以作為其他相的形核質(zhì)點(diǎn)。Sb的添加使得釬料中生成灰色點(diǎn)狀相（見圖1c），對(duì)其（A點(diǎn)）進(jìn)行EDS分析可知，灰色點(diǎn)狀相應(yīng)為Sb2Sn3[3]。Sb2Sn3分布于初生樹枝晶的β-Sn中且尺寸小于1mm，這應(yīng)是在結(jié)晶前期，Sb在樹枝晶β-Sn中的固溶度較大，而隨著溫度的下降，Sb在β-Sn中的固溶度不斷下降，最終脫溶并生成Sb2Sn3二次相而造成的。微小的Sb2Sn3質(zhì)點(diǎn)可以對(duì)樹枝晶起到彌散強(qiáng)化的
金屬加工(熱加工) 2020年9期2020-11-04
- 連鑄二冷區(qū)輥式電磁攪拌在硅鋼生產(chǎn)中的應(yīng)用
，擴(kuò)大鑄坯中心等軸晶比率，顯著提高連鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量[2]。二冷區(qū)輥式電磁攪拌裝置經(jīng)歷了“輥間插入式攪拌裝置”到“輥后箱式攪拌裝置”，再到“輥式電磁攪拌裝置”的演變過(guò)程。輥間插入式攪拌裝置雖然攪拌效果好，但是存在設(shè)備龐大不利于檢修維護(hù)的缺點(diǎn)；而輥后箱式攪拌裝置由于距鑄坯表面較遠(yuǎn)，在相同工輔條件下攪拌效果相對(duì)較差；而輥式電磁攪拌裝置由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，可以獲得更高的電磁攪拌效率和更低的維護(hù)安裝成本。鞍鋼股份有限公司煉鋼總廠三分廠（以下簡(jiǎn)稱“三分廠”）2號(hào)鑄機(jī)
鞍鋼技術(shù) 2020年5期2020-10-10
- 垂直連鑄凝固過(guò)程的數(shù)值模擬研究
析、中心裂紋和等軸晶率低等內(nèi)部缺陷[2].合金凝固過(guò)程中伴隨著溶質(zhì)再分配行為，溶質(zhì)通過(guò)固液相界面向液相富集，富溶質(zhì)熔體在熱-溶質(zhì)浮升力的驅(qū)動(dòng)下流動(dòng)，引起熔池內(nèi)溶質(zhì)的宏觀傳輸.由于連鑄大尺寸坯拉速較慢，凝固時(shí)間長(zhǎng)，在鑄錠凝固中心由于冷卻速率下降，溶質(zhì)的宏觀傳輸加重，即表現(xiàn)為鑄錠的中心偏析.中心偏析會(huì)破壞產(chǎn)品的力學(xué)性能和抗腐蝕性[3].隨著凝固進(jìn)行到后期，較發(fā)達(dá)的柱狀晶相互搭接，容易在內(nèi)部形成封閉的小熔池，限制了熔體的流動(dòng)，在凝固收縮的作用下形成細(xì)小的孔洞，造
- PMO作用對(duì)60Si2Mn彈簧鋼凝固組織的影響
期擴(kuò)大鑄坯中心等軸晶區(qū)，細(xì)化凝固組織，消除中心縮孔，提高鑄坯質(zhì)量。1 試驗(yàn)材料與方法試驗(yàn)用60Si2Mn彈簧鋼的化學(xué)成分如表1 所示。在5流連鑄機(jī)組上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，選擇 5流為PMO處理流，開啟PMO，根據(jù)對(duì)稱性原則，1流為對(duì)比流，關(guān)閉PMO。在澆注過(guò)程中，兩流次拉速一致且均開啟結(jié)晶器電磁攪拌(M-EMS)和凝固末端電磁攪拌(F-EMS)。60Si2Mn彈簧鋼的連鑄工藝參數(shù)見表2。表1 60Si2Mn彈簧鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))表2 60Si2Mn彈簧鋼連
上海金屬 2020年4期2020-08-25
- 不同粉末對(duì)等離子弧噴焊DZ125合金顯微組織的影響
織轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸晶組織。為方便分析,根據(jù)組織特征,文中將其分為界面區(qū),保持柱晶生長(zhǎng)形態(tài)區(qū)域?yàn)榻缑鎱^(qū),柱晶發(fā)生轉(zhuǎn)變的區(qū)域?yàn)楸砻鎱^(qū)。圖2 Co基合金熔覆層橫截面宏觀形貌圖3 為Co基合金熔覆層各區(qū)顯微組織。由圖3a可知,在界面區(qū)晶粒由基材表面生出多個(gè)柱狀晶,且與基材原始晶粒取向基本一致,呈外延生長(zhǎng)特征。隨著熔覆層厚度增加,柱狀晶繼續(xù)生長(zhǎng),在圖3b近界面區(qū)形成了取向性明顯的柱狀晶,測(cè)量可知,近界面區(qū)柱狀晶高度約為680 μm。由圖3c可見,表面區(qū)為細(xì)小的等軸
焊接 2020年2期2020-07-27
- 2319鋁合金電弧增材制造成型和組織
細(xì)小的樹枝晶和等軸晶.由于每層反復(fù)加熱致使層間結(jié)合處組織最粗大,為柱狀樹枝晶,頂部組織由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)2次加熱,所以晶粒最細(xì)小,由細(xì)小的樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈?span id="syggg00" class="hl">軸晶.成形件的力學(xué)性能呈現(xiàn)各向同性,抗拉強(qiáng)度為291 MPa,伸長(zhǎng)率為36%.從保強(qiáng)等[3]在氣孔缺陷、成型尺寸和組織性能3個(gè)方面進(jìn)行改善,以獲得更好的力學(xué)性能.選用2319和4043兩種鋁合金進(jìn)行試驗(yàn).在氣孔問(wèn)題方面選擇AC-GMAW工藝,提出熱輸入、工作環(huán)境和送絲速度是影響氣孔率的3種因素,熱輸入的影響最為顯
- 二冷電磁攪拌在車軸鋼大圓坯上的工業(yè)應(yīng)用★
，連鑄坯內(nèi)弧側(cè)等軸晶比例極低[1]，容易出現(xiàn)穿晶現(xiàn)象，形成嚴(yán)重的中心縮孔。電磁攪拌技術(shù)是連鑄過(guò)程中控制凝固結(jié)構(gòu)及宏觀偏析的有效手段[2]。太鋼大圓坯連鑄機(jī)于2015 年建成投產(chǎn)，起初裝備有結(jié)晶器和末端電磁攪拌，但LZ50 車軸鋼生產(chǎn)中內(nèi)弧一側(cè)柱狀晶過(guò)于發(fā)達(dá)，引起嚴(yán)重縮孔問(wèn)題。為了改善鑄坯凝固結(jié)構(gòu)，提高內(nèi)弧側(cè)等軸晶比例，增加了二冷電磁攪拌（S-EMS）裝置。1 主要技術(shù)參數(shù)山西太鋼不銹鋼股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱太鋼）大圓坯連鑄機(jī)為全弧形鑄機(jī)，基本參數(shù)見表1，主
山西冶金 2020年2期2020-06-11
- 凝固末端強(qiáng)冷對(duì)連鑄坯中心偏析與等軸晶率的影響
致密程度。中心等軸晶率越大的鑄坯結(jié)構(gòu)越致密，鋼材的力學(xué)性能也好。目前除了一些特殊用途的鋼材，如汽輪葉片、電工鋼等，為了改善一些特殊性能要求有發(fā)達(dá)的柱狀晶，大多數(shù)鋼種要求獲得更多的中心等軸晶[1]。改變中間包過(guò)熱度和輕壓下壓下量可以獲得不同的鑄坯凝固組織和中心偏析度[2]。隨著鑄坯過(guò)冷度的增加，晶粒長(zhǎng)大和形核的速度都增加，當(dāng)鑄坯過(guò)冷強(qiáng)度增加一定值時(shí)，粒形核的速度大于長(zhǎng)大的速度，可以獲得細(xì)小的晶粒[3]。文章介紹了通過(guò)優(yōu)化鑄坯冷卻方式的生產(chǎn)試驗(yàn)，探索凝固末端強(qiáng)
新疆鋼鐵 2020年4期2020-04-09
- 氣體成分對(duì)超低壓等離子噴涂制備YSZ涂層組織結(jié)構(gòu)的影響
制備出的全納米等軸晶的YSZ涂層，功率增加，涂層中的晶粒變大，氬氫等離子體制備的YSZ涂層是由大顆粒的等軸晶和未熔化的粉末團(tuán)以及大的裂紋和氣孔組成?！窘Y(jié)論】氬氦等離子射流更有利于均勻一致等軸晶結(jié)構(gòu)YSZ涂層的制備。超低壓等離子噴涂; 氧化釔穩(wěn)定氧化鋯; 微觀結(jié)構(gòu); 等離子氣體成分超低壓等離子噴涂可以沉積大面積微觀組織均勻的薄涂層，在50 ~ 200 Pa的超低壓下，等離子體射流的特性與傳統(tǒng)低壓下等離子噴涂有很大不同，在超低壓下等離子射流可以軸向延長(zhǎng)1 ~
廣東海洋大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年4期2019-07-17
- 晶粒組織對(duì)Al-Zn-Mg合金抗應(yīng)力腐蝕性能的影響
布著粗晶組織、等軸晶組織和纖維狀組織，其中粗晶組織和等軸晶組織的厚度分別約為60 μm和750 μm，再結(jié)晶分?jǐn)?shù)和大角度晶界百分占比均從表面至中心逐漸降低；不同晶粒組織的抗應(yīng)力腐蝕性能主要與晶粒粒度和晶界微觀組織有關(guān)，相對(duì)于粗晶組織和等軸晶組織，纖維狀組織由于再結(jié)晶行為受到抑制，晶粒粒度較小，大角度晶界較少，具有更離散的晶界析出相和較窄的無(wú)沉淀析出帶，從而表現(xiàn)出更好的抗應(yīng)力腐蝕性能。Al-Zn-Mg合金；晶粒組織；抗應(yīng)力腐蝕性能；晶界微觀組織Al-Zn-M
- 采用脈沖磁致振蕩技術(shù)提高矩形AM2錨鏈鋼連鑄坯的均勻性
錠凝固組織中的等軸晶數(shù)量。電磁攪拌技術(shù)，如結(jié)晶器電磁攪拌和末端電磁攪拌，常被用于改善鑄坯質(zhì)量[7]，缺點(diǎn)是能耗均較大，而二冷區(qū)電磁攪拌因框型偏析已很少被采用。末端壓下技術(shù)也是近年發(fā)展起來(lái)的改善鑄坯質(zhì)量的技術(shù)，根據(jù)壓下量及壓下方式，可分為輕壓下、動(dòng)態(tài)輕壓下和大壓下技術(shù)[8]。但末端壓下技術(shù)需要精確控制末端位置及壓縮比[9]，否則易產(chǎn)生內(nèi)裂紋，這對(duì)需要生產(chǎn)較多特殊鋼種的鑄機(jī)的要求較高。近年來(lái)，因具有能耗低、細(xì)晶效果顯著等特點(diǎn)，脈沖電磁場(chǎng)引起了人們的重視。廖希亮
上海金屬 2019年3期2019-06-13
- 相同熱輸入條件下參數(shù)匹配對(duì)SUH409L焊縫組織的影響研究
縫由中心形核的等軸晶和熔合線向中心生長(zhǎng)的柱狀晶組成，二者在焊縫凝固時(shí)呈互相競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)的關(guān)系。柱狀晶的定向生長(zhǎng)會(huì)將熔池中的雜質(zhì)成分推向凝固終點(diǎn)，即焊縫中央，并形成性能薄弱區(qū)。各向異性的柱狀晶在受載時(shí)的變形能力不足，很容易發(fā)生開裂[3]。而焊縫中心的等軸晶，既可以將凝固終點(diǎn)的雜質(zhì)成分沿等軸晶晶界分布而分散在多個(gè)平面，又在受載時(shí)可以旋轉(zhuǎn)而具有很大的變形能力。所以，實(shí)踐中希望得到等軸晶比例更高的焊縫，以應(yīng)對(duì)焊管焊后復(fù)雜的成型工序[4-5]。AMUDA et al[6
太原理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2019年3期2019-05-30
- 電磁攪拌器控制系統(tǒng)對(duì)大方坯中心偏析的改善
式能夠提升鑄坯等軸晶率，降低這種中心偏析問(wèn)題，明顯改善鑄坯質(zhì)量。目前很多國(guó)內(nèi)鋼鐵公司在大方坯連鑄過(guò)程中使用的就是電磁攪拌的方式，可在結(jié)晶器以及足棍間安裝電磁攪拌裝置[1]。在本研究中主要針對(duì)大方坯中心存在的偏析問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，并從電磁攪拌工藝、參數(shù)這兩個(gè)角度提出了對(duì)中心偏析改善的一些方法。1 電磁攪拌器自動(dòng)化控制系統(tǒng)電磁攪拌器控制系統(tǒng)由5部分組成：供電部分(變壓器及高、低壓配電)、變頻電源部分、電磁攪拌器部分、制水機(jī)冷卻水裝置部分及PLC系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控操
世界有色金屬 2019年23期2019-03-05
- GH4145激光點(diǎn)焊工藝及接頭性能研究
呈現(xiàn)均勻分布的等軸晶，熱影響區(qū)組織與母材相比無(wú)明顯差別。圖2 焊縫橫截面Fig.2 Cross-section of weld平行于激光入射方向的焊點(diǎn)截面熔合線附近及中部區(qū)域的顯微組織見圖3，圖3a, b, c, d分別為焊點(diǎn)界面底部熔合線組織、截面中上方組織、截面右側(cè)組織和截面中心組織。圖3a, c可見清晰的熔合線輪廓，熔合線區(qū)域以外為母材組織，未見明顯的熱影響區(qū)，這與激光點(diǎn)焊功率密度高，焊接速度快，加熱集中等特點(diǎn)有關(guān)。熔合線以內(nèi)存在向母材表面方向生長(zhǎng)的
精密成形工程 2018年5期2018-09-12
- 晶粒細(xì)化對(duì)Al-Mg-Si-Cu合金組織與性能的影響
化為70μm的等軸晶，如圖1(b)所示。隨著鋁鈦硼細(xì)化劑添加量的繼續(xù)增加，Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金的晶粒尺寸進(jìn)一步減小，如圖2所示。從圖1(f)可看到，當(dāng)鋁鈦硼細(xì)化劑的添加量增加至0.5%時(shí)，Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金的顯微組織被細(xì)化為37μm的等軸晶，晶粒大小分布均勻。圖1 鋁鈦硼細(xì)化劑添加量對(duì)Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金顯微組織的影響圖2 Al-1.2Mg-0.8Si-0.4Cu合金的晶粒尺寸隨鋁鈦
世界有色金屬 2018年11期2018-08-22
- 2219鋁合金雙軸肩攪拌摩擦焊與熔焊交叉接頭的組織及性能
］，即為細(xì)小的等軸晶組織，從圖2(b)的母材區(qū)的上、下部位都可以觀察到環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且沿厚度中心對(duì)稱分布，需要說(shuō)明的是上下部為的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的間距與雙軸肩攪拌摩擦焊縫上、下表面的魚鱗紋間距是一致的;交叉接頭的熱影響區(qū)也是等軸晶結(jié)構(gòu)，只是其晶粒有所長(zhǎng)大，約為原始等軸晶的2倍［圖3(d)］。2.2.2 直流He弧焊作用區(qū)交叉接頭He弧區(qū)微觀組織如圖4所示?？梢詮膱D4(a)看出:交叉接頭直流He弧作用區(qū) 域的宏觀形貌類似“柱狀”，主要是由于直流He弧是一種介于常規(guī)熔焊與
宇航材料工藝 2018年3期2018-06-29
- 造幣用錫黃銅水平連鑄鑄錠組織特征及其影響
檢查，組織均為等軸晶，低倍組織詳見圖1～圖3。圖1為鑄坯銑面前的組織，其中等軸晶大小其分布不均，粗大等軸晶上有少量裂紋。圖2為典型的拉-停時(shí)間控制不當(dāng)引起的粗細(xì)等軸晶間隔分布。圖3為鑄錠橫截面低倍組織形貌，在該組織上能看的比較明顯的由于冷卻強(qiáng)度不匹配導(dǎo)致的結(jié)晶中心線向上表面偏移。圖1 銑面前鑄錠宏觀組織形貌（圖中箭頭所示為裂紋）圖2 銑面后鑄錠宏觀組織形貌圖3 銑面橫截面宏觀組織形貌（2）微觀組織。在對(duì)大量水平連鑄鑄坯進(jìn)行上下表面、橫截面及高溫均勻化退火后
世界有色金屬 2018年3期2018-04-20
- 激光定向凝固參數(shù)對(duì)熔覆層宏觀形貌以及微觀組織的影響
柱狀晶逐漸變?yōu)榈?span id="syggg00" class="hl">軸晶；當(dāng)電流為130 A時(shí)，柱狀晶生長(zhǎng)明顯，一次枝晶干開始變細(xì)，二次臂生長(zhǎng)加劇整齊排列在一次枝晶干兩側(cè)；當(dāng)電流為140 A時(shí)，一次枝晶間距繼續(xù)變大，二次枝晶生長(zhǎng)繼續(xù)增多，并且二次枝晶不斷長(zhǎng)大；當(dāng)電流為150 A時(shí)，可以看到熔覆層上層的柱狀晶逐漸消失，轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小等軸晶，等軸晶排列整齊有序，隨著熔覆層高度繼續(xù)上升，等軸晶開始變得雜亂無(wú)章，形成雜晶。圖2 不同電流下的熔覆層SEM圖不同激光脈寬下熔覆層SEM圖如圖3所示。從圖3中可以看到，在低脈寬
新技術(shù)新工藝 2018年3期2018-03-29
- DD6單晶合金渦輪轉(zhuǎn)子葉片裂紋與內(nèi)腔等軸晶成因研究
葉片內(nèi)腔存在的等軸晶缺陷問(wèn)題及其成因、影響公開報(bào)道。本文針對(duì)DD6單晶葉片試驗(yàn)后出現(xiàn)異常裂紋的現(xiàn)象，揭示出葉片內(nèi)腔存在等軸晶缺陷及其分布規(guī)律，并系統(tǒng)地研究了等軸晶的形成原因，以此為依據(jù)提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。1 試驗(yàn)方法與材料DD6單晶葉片在室溫條件下進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中，葉片過(guò)早出現(xiàn)裂紋。采用DK7750TS型線切割機(jī)將裂紋處整體制取，利用Zeiss Discovery V8型體視顯微鏡對(duì)裂紋形貌進(jìn)行宏觀檢查。將裂紋打開后，利用超聲波清洗機(jī)對(duì)裂紋斷口進(jìn)行清洗以
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 2018年6期2018-03-23
- 定向凝固Ti—46at%Al合金晶粒組織形成CAFE模擬
強(qiáng)度對(duì)柱狀晶向等軸晶轉(zhuǎn)變（CET）、晶粒尺寸、晶粒延長(zhǎng)因子以及偏析分布的影響。模擬結(jié)果表明：降低形核過(guò)冷度可以獲得完全等軸晶組織。對(duì)于完全等軸晶組織，增大流動(dòng)強(qiáng)度會(huì)加重鑄件晶間偏析，而對(duì)凝固組織形貌以及晶粒尺寸、延長(zhǎng)因子分布無(wú)影響。增加形核過(guò)冷度，發(fā)生CET。流動(dòng)強(qiáng)度增加導(dǎo)致CET延遲，促進(jìn)長(zhǎng)形晶和等軸晶混合生長(zhǎng)，增大晶粒尺寸和延長(zhǎng)因子以及加重偏析。CAFE模型可以被用于預(yù)測(cè)TiAl合金晶粒組織形成以及分析控制機(jī)理。關(guān)鍵詞：TiAl合金；CAFE模擬；晶粒
哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào) 2017年6期2018-01-09
- 對(duì)流擴(kuò)散-多相相變體系內(nèi)柱狀晶/等軸晶形成過(guò)程的數(shù)值模擬
體系內(nèi)柱狀晶/等軸晶形成過(guò)程的數(shù)值模擬何銀花1，王發(fā)展1,2(1 西安建筑科技大學(xué) 材料與礦資學(xué)院，西安 710055；2 西安建筑科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，西安 710055)采用擴(kuò)散支配相變動(dòng)力學(xué)方法對(duì)Fe-Bi-Mn系易切削合金側(cè)向快速凝固過(guò)程進(jìn)行數(shù)值研究。建立對(duì)流擴(kuò)散-多相相變體系三維凝固模型，考慮固、液、氣三相擴(kuò)散流動(dòng)相變對(duì)合金凝固的影響，模擬研究合金中MnS和Bi (易切削相) 的柱狀晶/等軸晶形成過(guò)程。結(jié)果表明：合金凝固過(guò)程中MnS和Bi的柱狀
材料工程 2017年6期2017-06-22
- 冷卻速率對(duì)40Cr鋼凝固組織及鉻元素偏析行為的影響
得40Cr鋼全等軸晶結(jié)構(gòu)的凝固組織，其鉻元素分布較均勻；隨著爐管內(nèi)冷卻速率的提高，試樣 1/2高度處Cr的平均含量有所降低，凝固試樣的晶粒尺寸逐漸減小、鉻元素顯微偏析現(xiàn)象得到有效改善；當(dāng)爐管內(nèi)冷卻速率由3.83 ℃/min提高到8.60 ℃/min時(shí)，鋼樣橫斷面上凝固組織的平均晶粒面積由8.76 mm2減小到2.01 mm2、鉻元素顯微偏析度的最大偏差由0.274降為0.181。40Cr鋼；冷卻速率；凝固組織；鉻；偏析由于40Cr鋼的導(dǎo)熱性較差，在連鑄過(guò)程
武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2016年4期2016-08-02
- 連鑄圓管坯中間裂紋成因分析與改進(jìn)
攪拌等提高鑄坯等軸晶的方式，避免了中間裂紋的發(fā)生，穩(wěn)定了20鋼圓管坯的內(nèi)部質(zhì)量。[關(guān)鍵詞]20鋼；圓管坯；中間裂紋；改進(jìn)修回日期：2015-04-061 引言連鑄圓管坯中間裂紋的存在使得所軋制的鋼管質(zhì)量受到很大影響，當(dāng)距表面較近或較長(zhǎng)的中間裂紋在變形量較大時(shí)，可能暴露在鋼管的內(nèi)外表面而變成外折和內(nèi)折[1]，造成嚴(yán)重的后果。天津鋼鐵集團(tuán)有限公司為開拓市場(chǎng)，根據(jù)客戶的個(gè)性化需求開發(fā)出了各類產(chǎn)品，所開發(fā)的連鑄圓管坯由于P、S含量低，化學(xué)成分穩(wěn)定，內(nèi)部質(zhì)量?jī)?yōu)良，受
天津冶金 2015年4期2015-12-21
- Fe-0.04％C合金焊縫熔池凝固過(guò)程中枝晶生長(zhǎng)及溶質(zhì)濃度分布模擬
模型。模擬單個(gè)等軸晶的生長(zhǎng)形貌及枝晶尖端生長(zhǎng)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系、多個(gè)等軸晶的生長(zhǎng)形貌和溶質(zhì)濃度分布、柱狀晶的生長(zhǎng)形貌和耦合溫度場(chǎng)后的柱狀晶-等軸晶轉(zhuǎn)變過(guò)程，并與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明：取向角對(duì)枝晶形貌有一定的影響；枝晶尖端生長(zhǎng)速度隨時(shí)間的延長(zhǎng)最后趨于穩(wěn)定；熔池形狀影響柱狀晶生長(zhǎng)形貌；溶質(zhì)主要富集在枝晶根部及晶界處。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。元胞自動(dòng)機(jī)-有限元法；枝晶生長(zhǎng)；溶質(zhì)分布；溫度分布在金屬凝固過(guò)程中，枝晶形貌及結(jié)構(gòu)決定了材料的最終組織和性能[1]
中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào) 2015年10期2015-11-19
- 430不銹鋼連續(xù)澆鑄過(guò)程連鑄坯等軸晶率的變化規(guī)律
狀晶比較發(fā)達(dá)，等軸晶比例偏低。生產(chǎn)實(shí)際和試驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)表明，提高430不銹鋼連鑄坯等軸晶率是改善430不銹鋼制品表面起皺現(xiàn)象的關(guān)鍵［1-2］。筆者通過(guò)對(duì)430不銹鋼連續(xù)澆鑄過(guò)程中連鑄坯等軸晶率變化規(guī)律的探討，對(duì)澆鑄過(guò)程中爐次之間的變化因素進(jìn)行了分析，最終根據(jù)分析結(jié)果提出了優(yōu)化其工藝的方法，以期有助于實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄過(guò)程中連鑄坯等軸晶率的整體提高，最終大幅度減少430不銹鋼制品表面起皺缺陷。1 連鑄坯等軸晶率的測(cè)試及計(jì)算在430不銹鋼連鑄坯沿厚度方向上截取低倍試樣
河南冶金 2014年4期2014-10-13
- 鑄造凝固過(guò)程宏觀偏析數(shù)值模擬研究
慮了凝固收縮與等軸晶沉降，模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。鑄造凝固過(guò)程;宏觀偏析;數(shù)值模擬宏觀偏析是指宏觀尺度上的溶質(zhì)元素的不均勻分布，是鑄造凝固過(guò)程中經(jīng)常產(chǎn)生的重要缺陷。大型鑄件和鑄錠由于尺寸大，凝固時(shí)間長(zhǎng)，宏觀偏析更為嚴(yán)重。宏觀偏析嚴(yán)重影響了材料的使用性能，易造成重大損失。目前普遍認(rèn)為宏觀偏析的形成原因主要是由于溶質(zhì)富集的液相和溶質(zhì)匱乏的固相之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)自于自然對(duì)流，等軸晶沉降，補(bǔ)縮流等多個(gè)方面［1～2］。宏觀偏析的形成本質(zhì)上是一個(gè)多相多
大型鑄鍛件 2014年2期2014-07-02
- 定向退火條件下柱狀晶形成及連續(xù)擴(kuò)展的相場(chǎng)模擬
圖2 初始細(xì)小等軸晶Fig. 2 Initial fine equiaxed grain2 模擬結(jié)果與分析2.1 熱區(qū)寬度對(duì)柱狀晶形成的影響圖3 體系在不同寬度的熱區(qū)作用下以移動(dòng)速率v=0.002 gp/ts定向退火所獲得晶粒的形貌Fig. 3 Grain morphologies of system at same hot zone speed (v=0.002 gp/ts) and different hot zone widths W during
中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào) 2014年7期2014-03-17
- M42／X32異種金屬CO2激光焊接接頭組織和性能的研究＊
在焊縫中心區(qū)為等軸晶，晶粒細(xì)小.從焊縫中心區(qū)（FZ）到熔合區(qū)（PMZ）兩側(cè)，組織依次呈現(xiàn)為等軸樹枝晶、柱狀晶和柱狀樹枝晶（圖1（b）中箭頭所指），其生長(zhǎng)方向垂直于焊縫中心線方向，具有典型定向凝固組織.2）焊接熔合區(qū)顯微組織.在靠近X32鋼一側(cè)的熔合線PMZ附近（圖1（c）），形成柱狀晶.在靠近M42鋼一側(cè)的熔合線附近，柱狀晶的方向性被打亂，存在一個(gè)細(xì)小的等軸晶區(qū)域，且依附此區(qū)域的柱狀晶較X32鋼側(cè)的柱狀晶較細(xì)小.3）焊縫區(qū)域金相組織和焊縫區(qū)域XRD.在焊接
- 凝固條件對(duì)鋁硅合金凝固組織影響的研究
區(qū)、柱狀晶區(qū)及等軸晶區(qū)，但不是所有的鑄件中都同時(shí)有上述三個(gè)區(qū)域.當(dāng)鑄件中有柱狀晶及等軸晶存在時(shí)，往往柱狀晶向等軸晶區(qū)轉(zhuǎn)變的區(qū)域會(huì)很窄.工業(yè)生產(chǎn)中，鑄件內(nèi)部質(zhì)量往往取決于其凝固組織，即鑄件的宏觀組織.對(duì)于鑄件來(lái)說(shuō)，鑄態(tài)組織直接會(huì)影響到它的加工性能、機(jī)械性能及使用性能，而柱狀晶區(qū)與等軸晶區(qū)比例的變化正是對(duì)性能影響的一個(gè)重要因素.柱狀晶區(qū)中雜質(zhì)少、組織致密，但晶粒之間彼此結(jié)合力不強(qiáng)，軋制時(shí)容易沿這些脆弱面而裂開，對(duì)塑性好的金屬(銅，鋁合金)可以加大柱狀晶區(qū)，但對(duì)
材料科學(xué)與工藝 2013年1期2013-09-28
- 坦桑尼亞的明珠藍(lán)色瑰寶坦桑石
斷口。坦桑石為二軸晶。說(shuō)到這里不能不提到光率體，它是個(gè)非常抽象的概念。光率體是表示光波在晶體中傳播時(shí)，光波的振動(dòng)方向與相應(yīng)折射率值之間關(guān)系的光學(xué)立體圖。大家可以把光率體理解為在寶石中的一個(gè)球體，在不同的寶石中光率體的形狀也不同。大體可以把它分為三類：一類為均質(zhì)體光率體，其光率體為一個(gè)圓球體，當(dāng)光線通過(guò)時(shí)，其速度不因振動(dòng)方向的改變而改變，其折射率只有一個(gè)，鉆石、石榴石、尖晶石等為均質(zhì)體寶石；另一類為一軸晶光率體，其光率體是以一個(gè)直立軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)橢球體，具
收藏 2013年8期2013-09-11
- 等軸晶在過(guò)熱溶液落管中的下落熔化特性研究*
固相變往往形成等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)和激冷區(qū)三種典型的組織分布.由于均勻分布的細(xì)小等軸晶組織能顯著提高材料的強(qiáng)度、韌性、延展性、疲勞強(qiáng)度及應(yīng)力腐蝕阻抗力[1,2]，等軸晶的形成及演化過(guò)程和機(jī)理成為了研究者們關(guān)注的重要課題.在非均質(zhì)形核、型壁晶粒脫落、枝晶臂折斷和熔斷以及表面晶雨這4種等軸晶形成機(jī)理[3-6]的假說(shuō)中，等軸晶的遷移行為對(duì)于其演化及增殖均產(chǎn)生重要影響.不管以何種機(jī)理形成的等軸晶，在鑄件內(nèi)部熔體對(duì)流作用下都可能漂移到具有不同熔體溫度的區(qū)域[7].當(dāng)其
物理學(xué)報(bào) 2013年1期2013-04-14
- 宏觀偏析數(shù)學(xué)模型在大型鋼錠中的應(yīng)用
流體流動(dòng)、自由等軸晶移動(dòng)等因素所導(dǎo)致的宏觀尺度上的化學(xué)成分分布不均。大型鋼錠的凝固過(guò)程和宏觀偏析的形成是一個(gè)多相多尺度的問(wèn)題，涉及熱溶質(zhì)對(duì)流、凝固收縮以及等軸晶移動(dòng)等諸多復(fù)雜因素[3、4]。傳統(tǒng)的連續(xù)模型不能滿足建模的要求，兩相/多相模型能夠更好地描述實(shí)際鋼錠凝固過(guò)程中的質(zhì)量、動(dòng)量、能量和溶質(zhì)的宏觀傳輸及微觀尺度上發(fā)生的凝固現(xiàn)象。本文介紹了宏觀偏析數(shù)學(xué)模型的發(fā)展以及在實(shí)際鋼錠中的應(yīng)用。值得注意的是，由于文獻(xiàn)報(bào)道的宏觀偏析模擬和實(shí)驗(yàn)研究所采用鋼錠的尺寸特點(diǎn)，
大型鑄鍛件 2012年6期2012-09-25
- 低壓等離子噴涂316L等軸晶涂層及其性能研究
子噴涂316L等軸晶涂層及其性能研究楊德明，田博涵，高 陽(yáng)(大連海事大學(xué)熱噴涂中心，遼寧大連116026)為研究低壓等離子噴涂等軸晶涂層組織性能和形成機(jī)理，采用大氣等離子噴涂(APS)和低壓等離子噴涂(LPPS)，分別制備了316L不銹鋼涂層.利用金相顯微鏡，X射線衍射和顯微硬度等方法，分析了2種涂層的金相組織、相結(jié)構(gòu)、顯微硬度和耐蝕性.結(jié)果表明：一定條件下制備的低壓等離子噴涂SUS316L不銹鋼涂層明顯不同于傳統(tǒng)大氣等離子噴涂組織，為類似于鍛造或鑄造結(jié)構(gòu)
材料科學(xué)與工藝 2011年4期2011-12-21
- Al-Cu合金凝固微觀組織的三維模擬及優(yōu)化
，逐漸減少，而等軸晶所占比率逐漸增加；當(dāng)換熱系數(shù)由500 W/(m2·K)增大到5 000 W/(m2·K)時(shí)，同一鑄件中不同直徑的鑄件凝固組織中柱狀晶組織比例顯著增大。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，能夠較為準(zhǔn)確地反映等軸晶和柱狀晶的分布位置、比例和大小。Al-Cu合金；3D元胞自動(dòng)機(jī)；固相，擴(kuò)散系數(shù)；凝固組織鑄件中的細(xì)小晶粒能夠提高材料的強(qiáng)度與韌性，因而預(yù)測(cè)微觀組織形成是控制晶粒尺寸、形貌和鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的重要前提。自O(shè)LDFIELD等對(duì)微觀組織模擬開展研究
中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào) 2011年9期2011-11-24
- AZ31B鎂合金縫焊焊縫微觀組織分析*
區(qū)組織為細(xì)小的等軸晶，屬鑄造急冷組織［1］，其晶粒比母材和熱影響區(qū)的晶粒細(xì)小，晶界上均勻分布著顆粒狀的析出相。圖1 規(guī)范焊接參數(shù)下焊縫區(qū)組織AZ31B鎂合金縫焊焊接得到的焊縫組織為細(xì)小的等軸晶，出現(xiàn)以上組織特征主要與焊接熱循環(huán)過(guò)程和鎂合金的物理特性有關(guān)。分析其原因在于，一方面，由于熔池中不同部位溫度梯度和結(jié)晶速度不同，造成成分過(guò)冷后的分布不同，因此，焊縫各部位會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)晶形態(tài)。在焊縫邊界，即焊接熔池開始結(jié)晶處，由于熔合線上的溫度梯度大，結(jié)晶速度小，很難
河南工學(xué)院學(xué)報(bào) 2011年5期2011-11-11