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《Al-38.5﹪Cu過(guò)共晶合金恒速和躍遷變速定向凝固下的組織演化研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要摘要本文研究了Al一38．5％Cu過(guò)共晶合金在恒速和躍遷變速定向凝固下的組織演變，重點(diǎn)探討了通過(guò)躍遷加速定向凝固過(guò)程來(lái)擴(kuò)大共晶共生區(qū)的可行性，同時(shí)分析和研究了A1．38．5％Cu過(guò)共晶合金中A12Cu初生相的生長(zhǎng)機(jī)理。定向凝固恒速實(shí)驗(yàn)中，A1．38．5％Cu過(guò)共晶合金在250K／cm的溫度梯度和凝固速度1／．tm／s下，獲得的最終凝固組織為規(guī)則的層片共晶，與理論計(jì)算結(jié)果合金凝固速度低于3．55I_trn／s時(shí)可得到耦合生長(zhǎng)的共品組織相一致。實(shí)驗(yàn)中當(dāng)定向凝固速度在5～490p,m／s時(shí)，A1．38，5％Cu合金中A12Cu初生相領(lǐng)先于共晶組織生長(zhǎng)，并隨著凝固速度的提
2、高，初生相的形態(tài)由工字形向圓弧花形轉(zhuǎn)變?？紤]到恒速定向凝固下，A1．38．5％Cu過(guò)共晶合金中存在熱溶質(zhì)對(duì)流，結(jié)果合金凝固組織隨凝固固相分?jǐn)?shù)的增加由初生相+共晶組織向全耦合生長(zhǎng)的共晶組織轉(zhuǎn)變。采用Scheil方程分析和預(yù)測(cè)了該合金中不同凝固分?jǐn)?shù)下的溶質(zhì)分布，結(jié)果表明合會(huì)凝固速率在5p,m／s和101．tm／s下，凝固的固相分?jǐn)?shù)分別大于0．62和0一時(shí)，合金凝固組織就可轉(zhuǎn)變?yōu)槿詈仙L(zhǎng)的共品組織，而這與實(shí)驗(yàn)中凝固速率5“m／s和109m／s時(shí)實(shí)測(cè)的固相分?jǐn)?shù)大于0．49和O．66就可以得到全耦合生長(zhǎng)的共晶組織相吻合。通過(guò)躍遷加速定向凝固抑制了AI．38．5％Cu過(guò)共晶合金
3、中o-A12Cu初生相的生長(zhǎng)，使得在較高的凝固速度下仍然能獲得耦合生長(zhǎng)的共晶組織，這為提高共晶自生復(fù)合材料的生產(chǎn)效率和擴(kuò)大共晶共生區(qū)提供了一個(gè)新的技術(shù)途徑。對(duì)比恒速和變速定向凝固下Al-38．5％Cu過(guò)共晶合金中層片間距的變化，可發(fā)現(xiàn)恒速定向凝固下，合金凝固組織中層片平均間距比躍遷變速定向凝固下相同速率獲得的共晶層片間距要大，它們與JH模型的理論計(jì)算都比較接近。關(guān)鍵詞：定向凝固，Al一38．5％Cu過(guò)共晶，躍遷加速，耦合生長(zhǎng)，組織演化，熱溶質(zhì)流動(dòng)，凝固速率ABSTRACTInthispaper,directionallysolidifiedmicrostructure
4、sofAl一38．5％Cuhypereutecticalloyswereinvestigatedbothatconstantgrowthratesandatthechangegrowthrates．ThesolidificationbehaviorsofA1—38．5％Cuhypereutecticalloys，includingcoupledgroWthzoneandadjustmentmechanismsoflamellarspacingofeutecticwereresearchedbyanabruptlychanginggrowthrateindirectio
5、nalsolidification．TheformationmechanismofprimaryA12CuphaseandtheeffectofthermosolutalconvectionondirectionallysolidifiedmicrostructuresofAI—A12Cuhypereutecticalloyswerepresentedanddiscussed．Atagiventemperaturegradientof250K／emandthegrowthrateof1gm／s，coupledgrowthlamellareutecticofA1—38．
6、5％Cualloywasobtained，whichwasinagreementwiththetheoreticalanalysisresultthatindicatedthegrowthrateshouldbelessthan3．559m／s．Asthegrowthraterangedfrom59m／sto4909rn／s．theprimaryA12Cuphasegrewaheadofthegrowthinterfaceofcoupledeutecticanditsmorphologywaschangedatvariousgrowthrates．Themaosolu
7、talconvectionhasaremarkableeffectonthedirectionallysolidifiedmicrostructuresofAI-38．5％Cuhypereutecticalloys．Theresultsshowthatwiththeincreaseofsolidfraction，thequantityofprimaryA12Cuphasewasdecreasedgradually．UsingtheScheilequationtopredictandanalyzethesolutesegregationinthesol
